什么是退火?压力管道附件退火要求
将可调缩孔管道设备的金属材料加热到临界温度(相图中的A3、A1、Acm温度线)以上,并保温一段时间,然后缓慢冷却的热处理过程叫做退火。
由于退火热处理冷却速度缓慢(一般在炉内冷却),故 终得到的组织(退火组织)接近平衡状态组织。但一般退火热处理用的时间比淬火、正火及回火长,故费用较高。它不宜用作施工现场的焊后热处理。
可调缩孔管道设备通过退火热处理,可以达到下列目的:
a、细化铸件中的粗大晶粒,改善其机械性能;
b、消除偏析,改善铸造、轧制、锻造和焊接过程中的组织缺陷;
c、消除加工、焊接、铸造产生的残余应力,改善材料的耐蚀性能,并起到稳定产品尺寸和外形的作用;
d、降低材料硬度,提高材料的塑性和韧性,以利于切削加工和冷变形加工。
根据可调缩孔管道设备的热处理的目的不同,常用的退火热处理可分为完全退火、等温退火、扩散退火、再结晶退火和低温退火等五种。
1、完全退火
完全退火是将材料加热到AC3以上30℃~50℃的温度,保温一定时间后,随炉(或埋在石灰中)冷却至500℃以下,然后在空气中冷却。可调缩孔管道设备的这种退火工艺得到的组织基本上接近平衡组织(对亚共折钢,其组织为铁素体+珠光体组织),故它反映出来的材料机械性能为正常性能(基本性能)。通过完全退火,可以达到消除残余应力的目的,同时在一定程度上可细化晶粒,消除偏析。但用它来消除残余应力成本偏高,而细化晶粒、消除偏析、均匀化学成分的作用又不及扩散退火,故完全退火在工程上很少用,而是常用于淬火等其它热处理前的预热处理。
2、等温退火
等温退火是将材料加热到AC3或AC1以上30℃~50℃的温度,保温一定时间后,以较快的速度冷却到Ar1以下的珠光体转变温度,并在该温度下作长时间的恒温,使可调缩孔管道设备的金属的高温奥氏体组织充分转变为珠光体组织,然后在空气中冷却。这种退火工艺的实质 是实现材料的珠光体组织转变,使材料 终得到的组织为珠光体组织。我们知道,珠光体组织的材料具有良好的综合机械性能,故它在工程上的应用比较多。
3、扩散退火
扩散退火是将材料加热到AC3以上150℃~250℃温度,保温足够长的时间(一般为10~20小时),然后随炉冷却。由于扩散退火的加热温度较高,加热时间较长,使材料的原子有了充分扩散迁移的能量和时间,从而可以消除材料中的化学成分不均匀性和偏析。扩散退火后得到的组织接近平衡组织,但容易造成晶粒粗大。它适用于铸件的热处理,但由于其费用较高,故可调缩孔管道设备只有在必要时才考虑使用。
4、再结晶退火
再结晶退火是针对冷加工变形材料进行的一种热处理。它是在材料变形完成后将其加热至再结晶温度,保温一定时间后缓冷至常温的一种热处理方法。前面已经讲到,经过冷变形后的材料,可调缩孔管道设备的通过再结晶退火可以使材料的组织和性能得到恢复及改善。
5、低温退火
低温退火是将材料加热到A1以下某一个温度(对于常用碳钢来说一般为500℃~650℃),保温一段时间后随炉冷却至300℃,然后空冷至常温。低温退火的作用主要是改善材料中的加工变形,消除焊接和铸造残余应力等。由于加热温度在A1以下,故该过程基本上没有组织变化。只有当可调缩孔管道设备的材料中有过冷奥氏体存在时,它才会有过冷奥氏体的组织转变。低温退火的作用与高温回火相同,但二者有稍许差别,前者的保温时间较长,冷却速度也较慢,故各种残余应力的消比较 ,但其成本比高温回火高。当产品对各种残余应力的要求不是太苛刻时,一般都是用高温回火代替低温退火。工程上实际应用较多的是高温回火。
由此可见,退火热处理一般都表现出加热温度高、加热时间长、冷却速度慢的 点。因此,如果处理不当,可能会给材料的性能带来一些不利的影响。例如,可调缩孔管道设备的金属材料长时间处于高温下时有晶粒长大的倾向,故在进行退火热处理时,要防止产生晶粒粗大的组织。金属材料长时间处于高温下时,还容易产生过烧或脱碳现象,它也将影响到材料的性能。
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