關(guān)于高強(qiáng)鋼熱處理工藝的探討

青海省西寧市城北區(qū)柴達(dá)木路西寧特殊鋼股份有限公司 青海 西寧 810005

通過深入探究高強(qiáng)鋼材熱處理技術(shù)的工藝發(fā)展過程,早期并延續(xù)應(yīng)用至今并相應(yīng)的有所優(yōu)化完善,更能創(chuàng)設(shè)出適合當(dāng)前需求的高強(qiáng)度鋼鐵材料。對于鋼鐵材料熱處理可以劃分為四部分內(nèi)容,其中包括退火、正火、淬火、回火基本工藝表現(xiàn)形式。也就是說,將鋼鐵材料率先進(jìn)行加熱,維持現(xiàn)有的鋼材溫度,繼而依照熱處理工藝流程進(jìn)行冷卻。通過改變鋼材的內(nèi)部結(jié)構(gòu),碳元素的組合排列,最終獲取高強(qiáng)度的鋼鐵材料,確保高硬度鋼材的性能得以激發(fā)。

一、退火

對于鋼鐵材料熱處理工藝進(jìn)行分析,退火就是將鋼材進(jìn)行高溫加熱,依照既定的溫度設(shè)定標(biāo)準(zhǔn),留存有一定的保溫時間,確保鋼材內(nèi)部結(jié)構(gòu)得以按照預(yù)想進(jìn)行性能變革。隨之完成相應(yīng)的鋼材冷卻操作,鋼鐵材料溫度恢復(fù)至室溫,并取得平衡穩(wěn)定的組裝狀態(tài)結(jié)構(gòu)。根據(jù)退火工藝熱處理鋼鐵材料作用的部位不用,相關(guān)工藝效果有所差別。其中完全退火工藝熱處理后的鋼件最為明顯,將亞共析鋼進(jìn)行高溫加熱,直至溫度在合理的熱處理工藝范圍,并保持該溫度在一定的時間內(nèi),確保奧氏體單相組織得以形成,最終獲取較高延展性的晶粒組織。除此之外,擴(kuò)散退火熱處理工藝也是退火工藝中最為常見的工藝類型。在工件完成加熱、保溫、冷卻環(huán)節(jié)后,在離開加熱鍋爐之后,依然留存相應(yīng)的時間進(jìn)行降溫冷卻。在該工件完成退火熱處理工藝之后,產(chǎn)生的奧氏體晶粒不夠細(xì)膩,顆粒相對較大,不能滿足最終鋼鐵材料的生產(chǎn)出廠標(biāo)準(zhǔn)。因此,需要對該退火工藝完成后,在進(jìn)行第二次的完全退火,從而有效的規(guī)避溫度過高或難以控制的工藝缺陷。擴(kuò)散退火熱處理工藝的主要鋼件建造工藝是確保大型鑄件材料的細(xì)節(jié)化處理,有效的消除鋼錠,從而更有利于后續(xù)的鋼材成分檢驗分析工作。

二、正火

正火工藝的鋼材熱處理技術(shù)本身的內(nèi)容相對其他來說,較為簡便,雖然與退火的熱處理工藝流程大致一樣,但是具體的加熱溫度中有所區(qū)別。正火本身鋼件熱處理工藝是確保奧氏體晶粒組織得以細(xì)化,確保鋼件內(nèi)部碳元素組織結(jié)構(gòu)之間的相互作用能夠均勻,從而有利于后續(xù)鋼件加工時的切割延展效果。正火熱處理工藝也經(jīng)常被作為鋼件熱處理技術(shù)的預(yù)備環(huán)節(jié),通過率先對碳鋼材料進(jìn)行合理化的加溫,維持碳鋼材料的初步穩(wěn)定性,盡可能的控制管理鋼件材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)之間的相互作用。例如,對于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)狀態(tài)的高強(qiáng)度碳鋼材料來說,應(yīng)用正火處理工藝,充分有效的應(yīng)用正火工藝的冷卻速率較快的特點,從根本上減少碳化物的產(chǎn)生,避免奧氏體晶界輪廓的析出產(chǎn)物,更好的確保碳鋼材料的基本形狀。對于網(wǎng)狀碳化物本身的生成具有較強(qiáng)的抑制效果,為最終獲取具有平衡穩(wěn)定的性能的高強(qiáng)度鋼材提供重要的工藝技術(shù)支持。

三、淬火

對于淬火工藝處理來說,將鋼材進(jìn)行加熱升溫,隨之保溫確保鋼材得以奧氏體化,隨之在鋼材可承受的最大冷卻溫度范圍內(nèi),對奧氏體晶粒進(jìn)行快速降溫冷卻。通過該鋼材熱處理工藝流程的操作過程環(huán)節(jié),促使奧氏體發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變,最終或缺相應(yīng)的碳鋼材料組織結(jié)構(gòu)。但是通過簡短的淬火熱處理工藝的鋼材,很大一部分轉(zhuǎn)變成為馬氏體,但是依據(jù)質(zhì)量守恒原理以及相應(yīng)的工藝操作折損,還存在少量的鋼材以奧氏體晶粒的形態(tài)以及未能進(jìn)行鋼材組織結(jié)構(gòu)形態(tài)轉(zhuǎn)變的第二相。淬火熱處理工藝的主要核心目標(biāo)是提升鋼材的硬度性能以及耐受磨損的能力。但是根據(jù)最終獲取的鋼材產(chǎn)物不同,相應(yīng)的淬火熱處理工藝可以劃分為馬氏體淬火和等溫淬火兩種工藝類型。馬氏體淬火工藝是將已經(jīng)加熱處理后,所獲得的奧氏體化晶粒在冷卻介質(zhì)的作用下進(jìn)行持續(xù)冷卻的后續(xù)鋼材熱處理工藝步驟。該剛才熱處理工藝的中間產(chǎn)物為馬氏體組織,從而依照回火工藝完成最終所需鋼材性能的生產(chǎn)加工處理。與此同時,應(yīng)用鋼鐵材料熱處理工藝標(biāo)準(zhǔn)要求,可以更好的滿足亞共析鋼產(chǎn)物的產(chǎn)生處理工藝效果,從而確保鋼鐵材料熱處理工藝的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化。馬氏體組織本身所具有的性能就是高強(qiáng)度以及高硬度,所含有的碳元素相對較少,更適合將碳元素之間的相互作用力進(jìn)行固化、整合,從而確保完成高強(qiáng)鋼材的熱處理加工。

四、回火

回火熱處理工藝是將亞共析碳鋼進(jìn)行加熱,并在加熱爐內(nèi)進(jìn)行溫度儲存保溫,隨之轉(zhuǎn)移至空氣中進(jìn)行常溫冷卻的工藝過程。在鋼鐵材料熱處理之前都需要依照相應(yīng)的溫度加熱標(biāo)準(zhǔn),完成相應(yīng)的工藝流程進(jìn)行,從而確保碳鋼材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的相互作用力轉(zhuǎn)變,從而實現(xiàn)鋼件材料高強(qiáng)度性能的優(yōu)化目的。該鋼材熱處理工藝技術(shù)的主要依據(jù)是通過細(xì)化鋼件內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)心態(tài),確保相關(guān)性能的提升,更有利于鋼鐵材料后續(xù)的產(chǎn)品加工。通過回火工藝的應(yīng)用,逐步削弱鋼件材料內(nèi)部碳元素結(jié)構(gòu)之間的相互作用力,從而有效的提升鋼件的柔韌性,為后續(xù)鋼件加工維持原有形狀具有突出表現(xiàn)。

總結(jié)

綜上所述,高強(qiáng)鋼材生產(chǎn)作為我國制造行業(yè)生產(chǎn)中的非常重要組成部分,能夠充分展現(xiàn)我國當(dāng)前的綜合國力以及經(jīng)濟(jì)實力。所以加強(qiáng)鋼鐵材料的生產(chǎn)質(zhì)量,提升相應(yīng)的鋼材硬度性能具有重要建設(shè)性積極意義。針對目前在高強(qiáng)鋼材生產(chǎn)制造種選用的工藝技術(shù)手段,探究其工藝技術(shù)之間的相互差別,了解鋼材熱處理工藝技術(shù)的優(yōu)缺點,從而有效的提升高強(qiáng)鋼材的生產(chǎn)效率水平。應(yīng)用完善的高強(qiáng)鋼熱處理工藝生產(chǎn)制度,制定全面的鋼鐵材料高強(qiáng)度性能提升規(guī)劃,從根本上完善并落實相應(yīng)的高強(qiáng)鋼熱處理工藝技術(shù)的創(chuàng)新和改革工作,全面提高我國制造行業(yè)的綜合生產(chǎn)質(zhì)量,為進(jìn)一步展現(xiàn)我國輕工業(yè)制造的優(yōu)質(zhì)動力。