什么是退火?壓力管道附件退火要求
將可調(diào)縮孔管道設(shè)備的金屬材料加熱到臨界溫度(相圖中的A3、A1、Acm溫度線)以上,并保溫一段時間,然后緩慢冷卻的熱處理過程叫做退火。
由于退火熱處理冷卻速度緩慢(一般在爐內(nèi)冷卻),故 終得到的組織(退火組織)接近平衡狀態(tài)組織。但一般退火熱處理用的時間比淬火、正火及回火長,故費用較高。它不宜用作施工現(xiàn)場的焊后熱處理。
可調(diào)縮孔管道設(shè)備通過退火熱處理,可以達到下列目的:
a、細化鑄件中的粗大晶粒,改善其機械性能;
b、消除偏析,改善鑄造、軋制、鍛造和焊接過程中的組織缺陷;
c、消除加工、焊接、鑄造產(chǎn)生的殘余應力,改善材料的耐蝕性能,并起到穩(wěn)定產(chǎn)品尺寸和外形的作用;
d、降低材料硬度,提高材料的塑性和韌性,以利于切削加工和冷變形加工。
根據(jù)可調(diào)縮孔管道設(shè)備的熱處理的目的不同,常用的退火熱處理可分為完全退火、等溫退火、擴散退火、再結(jié)晶退火和低溫退火等五種。
1、完全退火
完全退火是將材料加熱到AC3以上30℃~50℃的溫度,保溫一定時間后,隨爐(或埋在石灰中)冷卻至500℃以下,然后在空氣中冷卻??烧{(diào)縮孔管道設(shè)備的這種退火工藝得到的組織基本上接近平衡組織(對亞共折鋼,其組織為鐵素體+珠光體組織),故它反映出來的材料機械性能為正常性能(基本性能)。通過完全退火,可以達到消除殘余應力的目的,同時在一定程度上可細化晶粒,消除偏析。但用它來消除殘余應力成本偏高,而細化晶粒、消除偏析、均勻化學成分的作用又不及擴散退火,故完全退火在工程上很少用,而是常用于淬火等其它熱處理前的預熱處理。
2、等溫退火
等溫退火是將材料加熱到AC3或AC1以上30℃~50℃的溫度,保溫一定時間后,以較快的速度冷卻到Ar1以下的珠光體轉(zhuǎn)變溫度,并在該溫度下作長時間的恒溫,使可調(diào)縮孔管道設(shè)備的金屬的高溫奧氏體組織充分轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w組織,然后在空氣中冷卻。這種退火工藝的實質(zhì) 是實現(xiàn)材料的珠光體組織轉(zhuǎn)變,使材料 終得到的組織為珠光體組織。我們知道,珠光體組織的材料具有良好的綜合機械性能,故它在工程上的應用比較多。
3、擴散退火
擴散退火是將材料加熱到AC3以上150℃~250℃溫度,保溫足夠長的時間(一般為10~20小時),然后隨爐冷卻。由于擴散退火的加熱溫度較高,加熱時間較長,使材料的原子有了充分擴散遷移的能量和時間,從而可以消除材料中的化學成分不均勻性和偏析。擴散退火后得到的組織接近平衡組織,但容易造成晶粒粗大。它適用于鑄件的熱處理,但由于其費用較高,故可調(diào)縮孔管道設(shè)備只有在必要時才考慮使用。
4、再結(jié)晶退火
再結(jié)晶退火是針對冷加工變形材料進行的一種熱處理。它是在材料變形完成后將其加熱至再結(jié)晶溫度,保溫一定時間后緩冷至常溫的一種熱處理方法。前面已經(jīng)講到,經(jīng)過冷變形后的材料,可調(diào)縮孔管道設(shè)備的通過再結(jié)晶退火可以使材料的組織和性能得到恢復及改善。
5、低溫退火
低溫退火是將材料加熱到A1以下某一個溫度(對于常用碳鋼來說一般為500℃~650℃),保溫一段時間后隨爐冷卻至300℃,然后空冷至常溫。低溫退火的作用主要是改善材料中的加工變形,消除焊接和鑄造殘余應力等。由于加熱溫度在A1以下,故該過程基本上沒有組織變化。只有當可調(diào)縮孔管道設(shè)備的材料中有過冷奧氏體存在時,它才會有過冷奧氏體的組織轉(zhuǎn)變。低溫退火的作用與高溫回火相同,但二者有稍許差別,前者的保溫時間較長,冷卻速度也較慢,故各種殘余應力的消比較 ,但其成本比高溫回火高。當產(chǎn)品對各種殘余應力的要求不是太苛刻時,一般都是用高溫回火代替低溫退火。工程上實際應用較多的是高溫回火。
由此可見,退火熱處理一般都表現(xiàn)出加熱溫度高、加熱時間長、冷卻速度慢的 點。因此,如果處理不當,可能會給材料的性能帶來一些不利的影響。例如,可調(diào)縮孔管道設(shè)備的金屬材料長時間處于高溫下時有晶粒長大的傾向,故在進行退火熱處理時,要防止產(chǎn)生晶粒粗大的組織。金屬材料長時間處于高溫下時,還容易產(chǎn)生過燒或脫碳現(xiàn)象,它也將影響到材料的性能。
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