金属加工退火过程

冶金和材料科学中的退火是一种热处理,它改变材料的物理性质(有时是化学性质),以增加其延展性(成形而不断裂的能力)并降低其硬度。...

冶金和材料科学中的退火是一种热处理,它改变材料的物理性质(有时是化学性质),以增加其延展性(成形而不断裂的能力)并降低其硬度。

Cast iron in annealing oven in a foundry

在退火过程中,原子在晶格中迁移,位错数量减少,导致塑性和硬度的变化。这个过程使它更加可行。用科学术语来说,退火是用来使金属更接近其平衡状态(金属中没有相互作用的应力)。

退火引起相变

在其加热、柔软状态下,金属的均匀微观结构将具有优异的延展性和加工性。为了对黑色金属进行完全退火,必须将材料加热到高于其上临界温度足够长的时间,以将微观结构完全转变为奥氏体(一种能吸收更多碳的高温铁)。

然后,金属必须缓慢冷却,通常是在熔炉中冷却,以允许最大程度的铁素体和珠光体相变。

退火和冷加工

退火通常用于软化冷加工金属,提高可加工性和导电性。退火的主要用途之一是恢复金属的延展性。

在冷加工过程中,金属会硬化到任何进一步加工都会导致开裂的程度。通过预先对金属进行退火,冷加工可以在没有任何破裂风险的情况下进行。这是因为退火释放了机械加工或磨削过程中产生的机械应力。

退火过程

大型烘箱用于退火过程。烤箱的内部必须足够大,以允许空气在金属片周围循环。对于大件,使用燃气输送炉,而对于较小的金属件,汽车底部炉更为实用。在退火过程中,金属被加热到特定的温度,在该温度下可能发生再结晶。

在这个阶段,金属变形引起的任何缺陷都可以修复。金属在该温度下保持一定时间,然后冷却至室温。冷却过程必须非常缓慢,以产生精细的微观结构。

这样做是为了最大限度地提高柔软度,通常是将热材料浸入沙子、灰烬或其他导热性较低的物质中。或者,可以关闭烤箱,让金属随炉冷却。

处理黄铜、银和铜

其他金属,如黄铜、银和铜,可以通过相同的工艺进行完全退火,但可以快速冷却,甚至水淬,以完成循环。在这些情况下,该过程通过加热材料(通常直到发光)一段时间,然后在静止空气中缓慢冷却至室温来执行。

以这种方式,金属被软化并准备进一步的工作,如成形、冲压或成形。其他形式的退火包括工艺退火、正火和应力消除退火。

  • 发表于 2021-09-23 15:16
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  • 分类:化学

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