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退火

退火

冶金学家经常依靠热处理来帮助提高金属合金(如钢)的某些特性。

通过回火来提高金属表面硬度而不产生过度的脆性,一直是工业零件制造商的一个重要目标。退火工艺可以帮助实现这一目标。

最简单形式的退火可能已经发生了几个世纪。它需要在金属合金再结晶点以上再加热一段时间,然后让它逐渐冷却。

例如,在铁匠的工作中,这一过程通常是偶然发生的。

当人们在铁砧上用反复的锤击塑造热金属零件时,材料就会逐渐变硬,失去延展性。

通过每隔一段时间重新加热一段时间来退火金属,可以让铁匠恢复这种重要的品质,从而促进进一步成形和成形工作。

金属退火工艺

今天,在金属零件制造环境中,退火过程已经变得科学和受控。

制造商可以通过有意地让金属合金在指定温度、指定时间内重新加热,然后逐渐重新冷却,来恢复金属工件的柔软性和延展性,并减少脆性的负面影响。

退火过程恢复了延展性,因为它加热金属合金,使形成固体结构的分子之间的结晶键稍微松动。

就像熔化的金属不会保留之前的三维形状一样,重新加热促进材料的软化,使其更柔韧。

类似地,金属制造商在进行退火处理时,可以通过控制加热来有效地“揉捏”金属,就像面包师处理僵硬的面包面团一样。

退火确实需要一些基本的设备。精确控制金属加热工具温度的能力是成功的关键。

加热炉或金属加热炉或感应热处理装置,加上使铁水在室温下逐渐冷却的设施,均可促进精确退火。

在某些情况下,“退火”一词指的是加热材料(如玻璃)以使有色染料附着的过程。本文讨论金属加工范围内的退火问题。

金属退火方法

冶金学家设计了各种退火方法。几种最广泛使用的方法包括:

归一化

零件制造商执行归一化提高金属制品的细晶粒度,提高零件的可加工性和尺寸稳定性。

它们通常在临界熔点以上的范围内加热组成成分的钢合金,然后淬火和缓慢冷却材料。

高温有助于钢中含铁分子的分解。

在冷却过程中,再结晶发生在一个更精细的奥氏体组织中。

亚临界退火

这种退火形式发生在略低于合金临界熔点的地方。它提高了延展性,降低了脆性,而不会引起金属工件的完全再结晶。

完全退火

完全退火导致金属工件晶格结构的再结晶。适用温度因金属成分和合金的不同而不同。

这种技术要求能够精确地控制加热和逐渐冷却的时间周期。

减压退火

有时大型铸件表现出更大的应力破裂易感性。

通过长时间将这些工件加热到1112华氏度到1200华氏度之间的高温,然后在室温下慢慢冷却,制造企业通常会这样做最小化这个常见问题

中间退火

在金属制品成形过程中,退火过程是间歇发生的。

例如,大多数铁匠在制作马蹄铁和其他物品时都要进行退火处理。

冷加工金属部件的制造商通常在亚临界温度下进行工艺退火,以恢复延展性和柔软性,而不意外地导致破裂。

球化退火

制造商在高碳钢上执行这种高度专业化的退火形式。几种不同的技术有助于提高金属的可加工性。

具体技术的选择取决于制造商的目标和所涉及的钢合金的成分。

退火:材料及应用

由于在当今的金属退火工艺中存在着相当大的变异性,工业零件的生产环境已经包含了各种各样的材料和特定的退火应用。想想这些问题:

材料

退火现在发生在低技术和高技术环境。退火金属的成分在很大程度上决定了所需材料的程度。

例如,寻求对高熔点的含金属合金进行正规化的制造商可能需要具备在高温下长时间加热加工材料的能力。

相比之下,铁匠寻求提高小铁件的延展性在锻炉不要求如此高的精度时,进行工艺退火;他们可以使用非常基本的材料和金属处理工具。

应用程序

由于退火有助于提高金属的延展性和和易性,同时降低了断裂电位,因此退火工艺在许多行业都有广泛的应用。

一些可能受益于退火的部件包括:装饰金属雕像、马蹄铁、消费品和许多复杂和形状复杂的工业金属部件。

退火在帮助公司减少与凝固焊接或制造过程中过早硬化的工件相关的材料浪费方面起着尤为重要的作用。

通过退火,制造商可以最大限度地减少对断裂金属部件的回收,从而降低生产成本。


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