鋼在固態下加熱到一定溫度,在這個溫度下保持一定時間,然后以一定冷卻速度冷卻到室溫,以獲得所希望的組織結構和工藝性能,這種加工方法稱為熱處理。焊縫及熱影響區在焊接過程中會經歷不同的熱處理過程。
熱處理之所以能使鋼的性能發生變化,其根本原因是由于鐵有同素異構轉變,從而使鋼在加熱和冷卻過程中,其內部發生了組
織與結構變化的結果。
根據加熱、冷卻方法的不同可分為退火、正火、淬火、回火等。
(1)退火
將鋼加熱到適當溫度,并保持一定時間,然后緩慢冷卻(一般隨爐冷卻)的熱處理
稱為退火。
退火的作用是:1)降低鋼的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷變形加工;
2)細化晶粒,均勻鋼的組織及成分,改善鋼的性能或為以后的熱處理作準備;
除鋼中的殘余內應力,以防止變形和開裂。
(2)正火
將鋼材或鋼件加熱到Ac3,或Acem以上30~50℃,保溫適當的時間后,在靜止
的空氣中冷卻的熱處理工藝稱為正火。
正火的特點是:正火的冷卻速度比退火稍快,故正火鋼的組織較細,它的強度、
硬度比退火鋼高。
(3)淬火
將鋼件加熱到AC3,或Aci以上某一溫度,保持一定時間,然后以適當速度冷卻
(達到或大于臨界冷卻速度),獲得馬氏體在淬或貝氏體組織的熱處理工藝。
淬火的特點是把奧氏體化的鋼件淬火成馬氏體,從而提高鋼的硬度、強度。淬火
馬氏體不是熱處理所要求的最終組織。在淬火后,必須配以適當的回火。淬火馬
體在不同的回火溫度下,可以獲得力學能力。
(4)回火
鋼件淬火后,再加熱到Aci點以下的某一溫度,保溫一定時間,然后冷卻到室溫
的熱處理工藝稱為回火。
淬火處理所獲得的淬火馬氏體組織很硬、很脆,并存在大量的內應力,而易于突
然開裂。因此,淬火后必須經回火熱處理才能使用。
回火的特點:1)減少或消除工件淬火時產生的內應力,防止工件在使用過程中
的變形和開裂;2)通過回火提高鋼的韌性,適當調整鋼的強度和硬度,使工件
達所要求的力學性能,以滿足各種工件的需要;3)穩定組織,使工件在使用過程
中不發生組織轉變,從而保證工件的形狀和尺寸不變,保證工件的精度。