《不锈钢去应力退火》课件2.ppt

1、不锈钢去应力退火21不锈钢去应力退火简介2不锈钢去应力退火技术3不锈钢去应力退火案例Table of Contents内容大纲3不锈钢去应力退火简述Click here to add your title4去应力退火又称低温退火（或高温回火），这种退火主要用来消除铸件，锻件，焊接件，热轧件，冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除，将会引起钢件在一定时间以后，或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。不锈钢去应力退火简介5工件在加热和冷却过程中,由于表层和心部的冷却速度和时间的不一致,形成温差，就会导致体积膨胀和收缩不均而产生应力,即热应力。在热应力的作用下,由于表层开始温度低于心部,收缩也大于

2、心部而使心部受拉,当冷却结束时，由于心部最后冷却体积收缩不能自由进行而使表层受压心部受拉。即在热应力的作用下最终使工件表层受压而心部受拉。这种现象受到冷却速度,材料成分和热处理工艺等因素的影响。当冷却速度愈快,含碳量和合金成分愈高,6冷却过程中在热应力作用下产生的不均匀塑性变形愈大,最后形成的残余应力就愈大。另一方面钢在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时,因比容的增大会伴随工件体积的膨胀,工件各部位先后相变，造成体积长大不一致而产生组织应力。组织应力变化的最终结果是表层受拉应力,心部受压应力,恰好与热应力相反。组织应力的大小与工件在马氏体相变区的冷却速度,形状，材料的化学成分等因

3、素有关。7任何工件在热处理过程中,只要有相变,热应力和组织应力都会发生。只不过热应力在组织转变以前就已经产生了，而组织应力则是在组织转变过程中产生的,在整个冷却过程中,热应力与组织应力综合作用的结果,就是工件中实际存在的应力。这两种应力综合作用的结果是十分复杂的,受着许多因素的影响,如成分、形状、热处理工艺等。就其发展过程来说只有两种类型,即热应力和组织应力,作用方向相反时二者抵消,作用方向相同时二者相互迭加。不管是相互抵消还是相互迭加,两个应力应有一个占主导因素,热应力占主导地位时的作用结果是工件心部受拉,表面受压。组织应力占主导地位时的作用结果是工件心部受压表面受拉。8由感应加热原理设计的

4、不锈钢去应力退火主要由变频电源和电磁感应器组成。和其它加热炉比较，优势明显。如升温速度快，加热时间短，能成倍提高生产率；能与其它工艺设备组成连续的生产线；加热效率高达6075%，较火焰加热效率20%、电阻炉加热效率40%高出许多；感应加热过程不产生烟气和烟尘，节能与环保；自动化程度高，特别适合毛坯形状简单，品种少，产量大的产品零件生产。因其诸多的优势，正在快速的淘汰利用火焰加热和电阻加热的装置，大量用于热成型，毛坯锻造、热冲压、热挤压轧制等热加工行业。它充分利用的是许多产品通过金属加热到一定温度，具有可塑性的特点，然后再利用各种方式使金属轧制成希望的形状。9低压桥起动条件全控半控高压桥低压桥逆

5、变器负载电路IMFUMFTA656VACS300S300S300来自S300来自S300来自S300S300AAL300PROFIBUSP.L.C.CABUETTF300JP24P1P2J22J1J2J3J4J5J6J7J8JP23 用于普通工件的感应加热电源控制系统示意图10不锈钢去应力退火技术Click here to add your title11不锈钢的去应力退火工艺，应根据奥氏体不锈钢的材质、使用环境、消除应力的目的及工件形状尺寸等情况选择。经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化，改善塑性和韧性，使化学成分均匀化，去除残余应力，或得到预期的物理性能。退火工艺随目的之不同而有

6、多种，如等温退火、均匀化退火、球化退火、去除应力退火、再结晶退火，以及稳定化退火、磁场退火等等。金属工具使用时因受热而失去原有的硬度。把金属材料或工件加热到一定温度并持续一定时间后，使缓慢冷却。退火可以减低金属硬度和脆性，增加可塑性。也叫焖火。12不锈钢去应力退火目的(1)降低硬度，改善切削加工性；(2)消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；(3)细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。(4)在生产中，退火工艺应用很广泛。根据工件要求退火的目的不同，退火的工艺规范有多种，常用的有完全退火、球化退火、和去应力退火等。用途：经过退火的不锈钢主要是消除刚才的残余应力，可以让金属材料经过精密加工之后仍

7、然保持原来形状，主要应用于手机锅仔片，钢网 不锈钢弹片等精密度要求极高的材料 13 应力腐蚀破坏应力腐蚀破坏14 去应力退火方法去应力退火方法说明：表中方法顺序为优先选择顺序 A：1010-1120加热保温后缓慢冷却。B：850-900加热保温后缓慢冷却。C：1010-1120加热保温后快速冷却。D：480-650 加热保温后缓慢冷却。E：430-480 加热保温后缓慢冷却。F：200-480 加热保温后缓慢冷却 保温时间：按每25mm，保温1-4h，较低温度时采用较长保温时间。注：在较强应力腐蚀环境工作，最好选用 类钢A处理，或类钢B处理。工件在制作过程中，产生敏化情况下应用。如果工件在最终

8、加工后进行C处理时，此时可采用A或B处理。152022/10/615 不锈钢退火工艺(1)退火1)退火温度：700-8002)保温时间：30min+厚度1min/mm405405650-815650-815空冷或水冷空冷或水冷430430705-790 705-790 815-900 815-900 空冷或炉冷空冷或炉冷炉冷到炉冷到600600（5-10/h5-10/h）然后空冷）然后空冷430F430F705-790 705-790 空冷或水冷空冷或水冷442442760-830 760-830 空冷或水冷空冷或水冷446446760-830 760-830 空冷或水冷空冷或水冷备注：保温时

9、间一般为1-2h 薄物（厚度2-3mm）3-5min162022/10/616(2)去应力退火1)退火温度：700-760或者230-370 2)保温时间：1.5-2h3)冷却：先以50/min冷却到600，然后空冷。(3)高纯铁素体退火1)退火温度：900-10502)保温时间：1-2h。3)冷却：快冷。17奥氏体不锈钢虽在200400加热时便已开始进行应力松弛，但有效的去除应力须在900以上（即使870时也只能部分去除）。这种钢在400820进行去应力退火中，常伴随有碳化物析出而导致晶间腐蚀，650700时最为严重，或形成相（在540930），使脆性增大并使抗腐蚀性变坏（铸件及焊件中因常有

10、a相，易转变为相，锻件中较少），因此处理规程不易选择。通常，只有当工件在应力腐蚀条件下工作时，进行去应力退火才较有利。在许多情况下，即使只有部分地去除应力，亦可保证工件（尤其是容器）不因应力腐蚀而造成事故，各类奥氏体不锈钢的去应力退火规程见表1-5.18在许多情况下，即使只有部分地去除应力，亦可保证工件（尤其是容器）不因应力腐蚀而造成事故，各类奥氏体不锈钢的去应力退火规程见表1-5.表1-5各类奥氏体不锈钢的去应力退火规程19A1066-1120退火慢冷B900去应力，慢冷。C10661120退火、水冷（e）。D900去应力，水冷（e）。E480650去应力，慢冷。F480去应力，慢冷。G20

11、0480去应力，慢冷。20不锈钢去应力退火可以改善工作环境、提高工人劳动环境和公司形象、无污染、低耗能。感应加热炉与煤炉相比，工人不会再受炎炎烈日下煤炉的烘烤与烟熏，更可达到环保部门的各项指标要求，同时树立公司外在形象与锻造业未来的发展趋势。利用中频感应加热的方法，对碳结钢和低合金结构钢热轧标准件进行，与20世纪71年代已在美，法，饿等多个国家冶金工厂应用，建设了多条中频感应加热生产线，这些钢号大多用于制造汽车，拖拉机，机床用零部件。标准件感应加热，因受到冷却条件的限制，加热的标准件直径限定在60mm，大于60mm直径的标准件后，发现存在芯部硬度不足的现象。中频感应加热不仅能对圆棒，而且还能对

12、方形，多边形条材进行。21自控型可调节加热时间、加热功率、保温时间、保温功率和冷却时间；大大提高了加热产品的质量和加热的重复性，简化工人的操作技术。特别安全，输出电压低于36V，免除高压触电危险。22成熟的不锈钢去应力退火技术，设计的生产线中分别对淬火和回火工艺配备进口红外线测温装置，实现了加热温度自动控制，(并且可以通过调节功率来实现温度调节)，而机械传动部分则是采用了调速电机带动，可以随意调节运行速度及功率，而这些操作均由中心控制系统来实现，工人只需启动、停止操作系统中的按钮就可实现所有的运行动作。随着科学技术的发展，不锈钢去应力退火得到了广泛的应用。表面热处理可以提高产品质量，缩短生产周

13、期和改善劳动条件，提高生产组织水平。目前应用最广泛的表面热处理是感应热处理，它可应用于淬火、回火、正火、调质、透热等，适用于机械化大生产，可通过计算机控制实现无人操作。23不锈钢去应力退火案例Click here to add your title24不锈钢管的热处理只能改变金属基体组织，钢管由硬态转变为软态，它不能改变不锈钢管的形状（大小变化也不明显）。因此，不锈钢管的热处理不能从根本上消除钢管加工后残留剩余应力的有害作用。不锈钢管热处理的主要形式有：消除应力退火、正火、淬火与回火、表面热处理等不锈钢管在冷却及发生组织转变过程中，产生热应力和组织应力，这些应力可使钢管产生裂纹或翘曲由于存在着

14、内应力，不锈钢管在机械加工后由于内应力重新分布将发生变形，不能保证加工精度另外大型零件机械加工之后，其内部也易残存应力25所有这些不锈钢管都需在粗加工后进行消除应力退火消除内应力退火通常是将不锈钢管以50至100分钟的速度加热到500-550，保温3-5小时或更长些时间（根据装炉量而定），然后以20至50分钟的速度随炉冷却到200。左右后出炉空冷当温度超过550时或保温时间过长反而会引起石墨化，使不锈钢管硬度和强度降低，在较低的温度下也可消除不锈钢管的一部份内应力，以前曾应用在常温下长时间停留的办法来消除内应力，称为自然时效，但此法时间太长，一般不予采用26不锈钢管在冷却时，表层及一些薄截面处

15、，往往产生白口，白口组织硬而脆，不好切削，使用时也易剥落，所以一般不锈钢管必须采用退火或正火的方法消除这种铸造缺陷，退火或正火的温度多半在850-950之间在该温度下保温1-2小时，渗碳体即分解为石墨和奥氏体（石墨化第一阶段），在随后的炉冷过程中，二次渗碳体和共析渗碳体又将分解成石墨（即石墨化第二阶段）。最后基体为铁素体或铁素体加珠光体，从而降低了铸件的硬度和强度，如果需要提高不锈钢管耐磨性能，则加热、保温后不随炉冷而采用空冷。除了在850-950保温过程中渗碳体分解外，而在正火冷却过程中渗碳体来不及分解，这样既可以降低不锈钢管硬度，又能得到珠光体基体组织，保持一定的强度和硬度。27感应热处理

16、的优点快速热处理可进行工件局部淬火节能热处理机械化及自动化感应淬火的加热时间以秒计，一般在210s之内，生产周期亦短其能耗与渗碳、氮化、调质相比具有极大的优势精确地将工件需进行淬火的局部进行加热一般均配有步进梁送料、机械手取工件及机器人操纵感应器28不锈钢去应力退火技术优势加热效率高(速度快慢可调节控制)加热范围广可加热各式各样的金属工件安装方便连接电源，感应圈和进出水管即可，启动速度快通水通电后即可启动加热，操作简便加热效果好被加热物芯表温差均匀，升温快保护措施布置齐全设有过压、过流、过热等报警指示29不锈钢去应力退火发展是伴随工业技术的发展同步进行的。趋势就是从最初的原始化、简单化，发展到

17、具有先进高新技术加入的高效化、快速化、成套化、数控化和联动化。不锈钢去应力退火发展趋势30随着社会的显著发展，以及社会生活水平大幅度地提高，人们的生活素质也有了明显地提升，最重要是体现在我们环保意识的逐渐增强，同时，这一改变，对于钢丝加热设备今后的发展，也有着很大的影响。不锈钢去应力退火应用感应加热技术绿色节能的优势赢得了用户，也赢得了市场，更重要的是电磁加热技术也应用到了越来越多的领域。最大程度地减少热损失和能量损耗，增加生产效率，提升产品质量。不锈钢去应力退火设备采购前需要跟专业技术员说明加热需求，提供加热工件尺寸，加热工件频率等参数。根据实际需求制定相关设计方案。31不锈钢去应力退火方案

18、设计要找专业团队32如何选择、选用感应加热设备呢？主要要从几个方面考虑：1、被加热的工件形状和尺寸 工件大、棒料、实材，应选用相对功率大，频率低的感应加热设备；工件小、管材、板材、齿轮等，则选用相对功率小，频率高的感应加热设备。2、需要加热的深度和面积 加热深度深，面积大，整体加热，应选用功率大，频率低的感应加热设备；加热深度浅，面积小，局部加热，选用相对功率小，频率高的感应加热设备。3、所需的加热速度 需要的加热速度快，应选用功率相对较大，频率相对较高的感应加热设备。334、设备的连继工作时间 连续工作时间长，相对选用功率略大的感应加热设备。5、感应部件与设备的连线距离 连线长，甚至需要使用

19、水冷电缆连接，应相对选用功率较大的感应加热设备。6、工艺要求 一般来说，淬火、焊接等工艺，相对可以功率选小一些，频率选高一些；退火、回火等工艺，相对功率选大一些，频率选低一些；红冲、热煅、熔炼等，需要透热效果好的工艺，则功率应选得更大，频率选得更低。7、工件的材料 金属材料中熔点高的相对选用功率大一些，熔点低的相对选用功率小一些；电阻率小的选用功率大一些，电阻率大的选用功率小一些。图片例案图片例案图片例案3738广泛应用感应加热工艺是感应加热技术水平的主要体现,是技术发展的基础,先进的感应加热工艺技术可以有效地发挥感应加热的特点,实现高效、节能的局部热处理。同时感应加热系统正向智能化控制方向发展，具有计算机智能接口、远程控制和故障自动诊断等控制性能的感应加热电源系统正成为下一代的发展目标。39安全环保成本低用中频感应加热作为热处理加热热源对环境无污染，安全，氧化皮少，成本低。保证工件在加热处理过程中加热均匀，工件经过此辊道后无需校直机校直，减少了成本。工件迅速均匀淬透，感应加热线圈使用寿命长。40营销营销组合策略组合策略41其中，“顾客导向”的竞争策略，要求企业全面提高质量意识，提供优质服务。企业获得的将是一种长期的效果：永远留住顾客。商品策略技术导向质量导向服务导向顾客导向竞争优势策略43