正火与退火: 钢材状况可以改变吗?

假设联轴器轮毂图纸要求“1045 钢, 归一化,” 而供应商提供“1045 钢, 退火。”匹配等级并没有解决差异. 买方仍需要确定提供何种处理以及成品轮毂是否必须以正常状态交付.

在常规比较中, 正火在将钢加热到奥氏体范围后使用空气冷却, 而完全退火则使用慢得多的冷却, 一般在炉内. 他们可以使相同的钢材具有不同的结构和性能. 因此,替代取决于所需的交货条件和即将进行的处理, 而不仅仅是年级名称.

本文涉及用于机加工零件的碳钢和低合金钢. 治疗周期必须适合特定等级, 切片和预加工.


这句话中的“退火”是什么意思

退火是一个广泛的处理方法. 甚至标准化也可以属于这个广泛的分类, 尽管采购说明通常将正火库存与退火库存区分开来. 在比较两种条件之前询问供应商提供哪种退火处理.

对于传统的完全退火, 通过转变范围缓慢冷却使钢形成相对较软的结构. 采用合适的碳钢, 正火冷却速度更快,可以产生更细的珠光体(层状铁素体和碳化物成分),并且比相同牌号的完全退火具有更高的硬度. 两种处理名称均未提供通用硬度值.

正火炉外空气冷却与传统完全退火的缓慢炉冷对比图.

截面尺寸很重要,因为表面和中心的冷却速度不同. 结果还取决于治疗前存在的成分和结构. 因此,正火化并不是使任何起始材料变得更硬的普遍承诺. 即使在空气冷却过程中,高淬透性材质也能形成硬质结构, 因此,通常的碳钢比较不应扩展到每种工具或不锈钢.

ASM 国际公司 退火和正火的解释 描述了这些过程和结构的区别. 使用适用的材料规格和商定的处理要求来定义订单.

另外两个描述需要注意:

  • 球化退火: 该处理旨在产生圆形碳化物颗粒. 常用于改善高碳钢的切削加工性. 它不仅仅是标准化结构的另一个标签.
  • 缓解压力: 规定的目的是减少残余应力. 仅凭这一点并不能证明材料已完全退火或正火.

将这些条款保留在报价和材料记录中. 将它们全部替换为“热处理”会删除决定库存是否合适所需的信息.


成品是否保持来料状态?

返回到图示的联轴器轮毂. 它有一个中心孔, 键槽和安装法兰. 相同的大纲可以属于具有不同最终材料要求的订单.

成品轮毂必须以标准化状态交付

如果不计划进一步热处理, 来料条件与成品零件直接相关. 不能仅因为孔径而接受退火毛坯以满足标准化要求, 键槽和法兰符合其尺寸. 任何拟议的变更都需要根据图纸获得批准, 材料规格和所需性能.

加工方案还应适合所提供的库存. 较低的硬度有助于切削某些钢材, 但最软的条件并不总是最容易加工的. 有些低碳钢过度软化后变软、发粘. 评估实际库存和操作,而不是为任一标签分配固定的加工优势.

如果供应商建议从退火毛坯开始并对粗加工轮毂进行正火处理, 那是一条不同的路线. 包括额外的治疗和之后需要的工作. 加热和冷却可以改变尺寸; 表面氧化或脱碳, 表面附近碳的损失, 根据炉内气氛和工艺,可能还需要注意.

法兰钢轮毂的剖面图,标识其孔和法兰定位面.

孔和定位面经过相关处理后必须达到最终要求. 同意粗加工前的任何精加工余量和清理要求. 被描述为空气冷却的处理并不能确定成品孔将保持在公差范围内.

轮毂稍后将进行淬火和回火

如果订单需要粗加工后进行整体淬火和回火, 交付的材料条件是通过后续处理确定的. 列出的正火或退火原材料属性并非最终验收值.

这为供应商提供了提出合适的起始条件的空间, 但它并不使所有传入条件都可以互换. 机加工供应商和热处理商必须审查建议的库存是否可以遵循预期路线. 硬化前的更改可能需要不同的准备或额外的处理.

明确区分整体治疗和局部治疗. 选定表面的感应淬火不会自动替换整个轮毂的材料状况. 仅表面硬化的地方, 未经处理的区域仍然可以使起始条件变得重要.

命令可以区分路由如下:

提供的进货条件订单仍要求热处理交货时接受的条件
归一化无需进一步热处理规定的标准化条件和成品要求
完全退火无需进一步热处理退火状态零件, 如果图纸需要正火钢,则需要批准
完全退火粗加工后正火指定的标准化条件, 具有经过处理和精加工后接受的尺寸和表面
经批准的正火或退火条件粗加工后整体淬火、回火规定的调质条件, 出发路线另行批准

对于一个 CNC machining review, 提供图纸的材质条件注释, 建议的库存描述和计划的最后热处理. 确定供应商是否交付成品轮毂或粗加工零件以在其他地方处理. 这种交接决定了哪种治疗, 整理和验证活动属于报价单.


哪些结果适用于交付的钢材?

检查材料证书涵盖的内容以及何时获得硬度结果. 确认每条记录标识相关材料和加工阶段. 在后续热处理之前出具的工厂报告不能, 就其本身而言, 验证之后获得的属性. 这 材料认证指南 解释如何将物料记录连接到交付的 CNC 零件.

当订单定义了要求时,硬度很有用, 合适的测试方法和有代表性的测试地点. 按照该方法的要求准备测试表面. 氧化皮或脱碳表面会使不合格的读数成为判断底层材料的不良依据.

仅匹配硬度结果并不能证明匹配的微观结构或每种机械性能. 当规格要求强度时, 延展性, 影响性能或特定结构, 使用适用的证据. 不要默默地用方便的硬度测试取代这些要求, 或将所有可能的测试添加到不需要它们的订单中.

对于枢纽, 明确结果是否适用于传入的柱, 最后一次处理后的代表性测试件或部件. 定义任何所需的采样位置及其与相关部分的关系. 当零件离开加工供应商进行外部加工时,保持材料标识与处理批次相关联.

发布针对明确条件的替代以及该阶段所需的证据. 如果成品零件必须以标准化状态交付, 退火的报价需要更正的路线或批准的更改. 如果成品零件要进行淬火和回火, 批准起始库存作为该路线的一部分,并根据最终要求接受交付的部分.

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