钢材常见的交货状态.docx

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钢材常见的交货状态

常见的钢材交货状态有热轧、控轧、正火、回火、退火、淬火、调质等淬火：

加热到相变点温度以上后，急剧冷却的工艺。

提高材料的硬度，但降低韧性。

正火：

加热到相变温度以上后，正常冷却（空气中）。

退火：

加热到相变点温度以上后，缓慢冷却。

消除淬火影响，消除应力，均匀成分。

回火：

淬火后，再加热到某一温度（低于淬火温度），保温，然后冷却。

均匀成分，稍降低硬度，大幅度提高韧性。

一般来说：

先要退火、正火；消除原热处理影响。

然后淬火，然后回火。

具体而言：

控轧即控制轧制。

也就是在调整钢的化学成分的基础上，通过控制加热温度，轧制温度，变形制度等工艺参数，控制奥氏体组织的变化规律和相变产物的组织形态，达到细化组织，提高强度和韧性的目的。

控轧式正火就是控制轧制，控制轧制温度，压下量，冷却速度，以及终轧温度等措施，使钢板的性能达到良好的强韧性配比

正火，又称常化，是将工件加热至Ac3或Accm以上30~50C，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。

正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。

另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。

正火的主要应用范围有：

①用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。

②用于中碳钢，可代替调质处理作为最后热处理，也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。

③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等，可以消降或抑制网状碳化物的形成，从而得到球化退火所需的良好组织。

④用于铸钢件，可以细化铸态组织，改善切削加工性能。

⑤用于大型锻件，可作为最后热处理，从而避免淬火时较大的开裂倾向。

⑥用于球墨铸铁，使硬度、强度、耐磨性得到提高，如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。

⑦过共析钢球化退火前进行一次正火，可消除网状二次渗碳体，以保证球化退火时渗碳体全部球粒化。

退火annealing

将工件加热到预定温度，保温一定的时间后缓慢冷却的金属热处理工艺。

退火的目的在于：

①改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂。

②软化工件以便进行切削加工。

③细化晶粒，改善组织以提高工件的机械性能。

④为最终热

处理（淬火、回火）作好组织准备。

常用的退火工艺有：

①完全退火。

用以细化中、低碳钢经铸造、

锻压和焊接后出现的力学性能不佳的粗大过热组织。

将工件加热到铁素体全部转变为奥氏体的温度以上30〜50C,保温一段时间，然后随炉缓慢冷却，在冷却过程中奥氏体再次发生转变，即可使钢的组织变细。

②球化退火。

用以降低工具钢和轴承钢锻压后的偏高硬度。

将工件加热到钢开始形成奥氏体的温度以上20〜40C,保温后缓慢冷却，在冷却过程中珠光体中的片层状渗碳体变为球状，从而降低了硬度。

③等温退火。

用以降低某些镍、铬含量较高的合金结构钢的高硬度，以进行切削加工。

一般先以较快速度冷却到奥氏体最不稳定的温度，保温适当时间，奥氏体转变为托氏体或索氏体，硬度即可降低。

④再结晶退火。

用以消除金属线材、薄板在冷拔、冷轧过程中的硬化现象（硬度升高、塑性下降）。

加热温度一般为钢开始形成奥氏体的温度以下50〜150C，只有这样

才能消除加工硬化效应使金属软化。

⑤石墨化退火。

用以使含有大量渗碳体的铸铁变成塑性良好的可锻铸铁。

工艺操作是将铸件加热到950C左右，保温一定时间后适当冷却，使渗碳体分解形成团絮状石墨。

⑥扩散退火。

用以使合金铸件化学成分均匀化，提高其使用性能。

方法是在不发生熔化的前提下，将铸件加热到尽可能高的温度，并长时间保温，待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。

⑦去应力退火。

用以消除钢铁铸件和焊接件的内应力。

对于钢铁制品加热后开始形成奥氏体的温度以下100〜200C，保温后在空气中冷却，即可消除内应力。

回火tempering；temper

又称配火。

金属热处理工艺的一种。

将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度，保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理。

或将淬火后的合金工件加热到适当温度，保温若干时间，然后缓慢或快速冷却。

一般用以减低或消除淬火钢件中的内应力，或降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性。

根据不同的要求可采用低温回火、中温回火或高温回火。

通常随着回火温度的升高，硬度和强度降低，延性或韧性逐渐增高。

钢铁工件在淬火后具有以下特点：

①得到了马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不平衡（即不稳定）组织。

②存在较大内应力。

③力学性能不能满足要求。

因此，钢铁工件淬火后一般都要经过回火。

回火的作用在于：

①提高组织稳定性，使工件在使用过程中不再发生组织转变，从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。

②消除内应力，以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。

③调整钢铁的力学性能以满足使用要求。

HardeningorQuenching

淬火（行业内，淬读"zhdn"音）

钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）

进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。

通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。

淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。

也可以通过淬火满足某些特种钢材的的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。

淬火能使钢强化的根本原因是相变，即奥氏体组织通过相变而成为马氏体组织（或贝氏体组织）。

调质处理quenchingandtempering：

一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。

调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。

调质处理后得到回火索氏体组织，它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织为优。

它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关，一般在HB200—350之间

1、热轧状态钢材在热轧或锻造后不再对其进行专门热处理，冷却后直接交货，称为热轧或热锻状态,热轧（锻）

的终止温度一般为800〜900C，之后一般在空气中自然冷却，因而热轧（锻）状态相当于正火处理。

所不同的是因为热轧（锻）终止温度有高有低，不像正火加热温度控制严格，因而钢材组织与性能的波动比正火大。

目前不少钢铁企业采用控制轧制，由于终轧温度控制很严格，并在终轧后采取强制冷却措施，因而钢的晶粒细化，交货钢材有较高的综合力学性能。

无扭控冷热轧盘条比普通热轧盘条性能优越就是这个道理,热轧（锻）状态交货的钢材，由于表面覆盖有一层氧化铁皮，因而具有一定的耐蚀性，储运保管的要求不像冷拉（轧）状态交货的钢材那样严格，大中型型钢、中厚钢板可以在露天货场或经苫盖后存放。

2、冷拉（轧）状态经冷拉、冷轧等冷加工成型的钢材，不经任何热处理而直接交货的状态，称为冷拉或冷轧状态。

与热轧（锻）状态相比，冷拉（轧）状态的钢材尺寸精度高、表面质量好、表面粗糙度低，并有较高的力学性能,由于冷拉（轧）状态交货的钢材表面没有氧化皮覆盖，并且存在很大的内应力，极易遭受腐蚀或生锈，因而冷拉（轧）状态的钢材，其包装、储运均有较严格的要求，一般均需在库房内保管，并应注意库房内的温、湿度控制。

3、正火状态

钢材出厂前经正火热处理，这种交货状态称正火状态。

由于正火加热温度（亚共析钢为Ac3+3旷

50C,过共析钢为Accm+30-50C）比热轧终止温度控制严格，因而钢材的组织、性能均匀。

与退火状态的钢材相比，由于正火冷却速度较快，钢的组织中珠光体数量增多，珠光体层片及钢的晶粒细化，因而有较高的综合力学性能，并有利于改善低碳钢的魏氏组织和过共析钢的渗碳体网状，可为成品的进一步热处理做好组织准备。

碳结钢、合结钢钢材常采用正火状态交货。

某些低合金高强度钢如14MnMoVBRE14CrMnMoV钢为了获得贝氏体组织，也要求正火状态交货。

4、退火状态

钢材出厂前经退火热处理，这种交货状态称为退火状态。

退火的目的主要是为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，并为后道工序作好组织和性能上的准备,合金结构钢、保证淬透性结构钢、冷镦钢、轴承钢、工具钢、汽轮机叶片用钢、铁素体型不锈耐热钢的钢材常用退火状态交货。

5、高温回火状态

钢材出厂前经高温回火热处理，这种交货状态称为高温回火状态。

高温回火的回火温度高，有利于彻底消除内应力，提高塑性和韧性，碳结钢、合金钢、保证淬透性结构钢钢材均可采用高温回火状态交货。

某些马氏体型高强度不锈钢、高速工具钢和高强度合金钢，由于有很高的淬透性以及合金元素的强化作用，常在淬火（或回火）后进行一次高温回火，使钢中碳化物适当聚集，得到碳化物颗粒较粗大的回火索氏体组织（与球化退火组织相似），因而，这种交货状态的钢材有很好的切削加工性能。

6、固溶处理状态

钢材出厂前经固溶处理，这种交货状态称为固溶处理状态。

这种状态主要适用于奥氏体型不锈钢材出厂前的处理。

通过固溶处理，得到单相奥氏体组织，以提高钢的韧性和塑性，为进一步冷加工（冷轧或冷拉）创造条件，也可为进一步沉淀硬化做好组织准备。

对钢铁性能产生影响的元素钢材的质量及性能是根据需要而确定的，不同的需要，要有不同的元素含量。

1、碳：

含碳量越高，钢的硬度就越高，但是它的可塑性和韧性就越差。

2、硫：

是钢中的有害杂物，含硫较高的钢在高温进行压力加工时，容易脆裂，通常叫作热脆性。

3、磷：

能使钢的可塑性及韧性明显下降，特别的在低温下更为严重，这种现象叫作冷脆性。

在优质钢中，硫和磷要严格控制．但从另一方面看，在低碳钢中含有较高的硫和磷，能使其切削易断，对改善钢的可切削性是有利的。

4、锰：

能提高钢的强度，能消弱和消除硫的不良影响，并能提高钢的淬透性，含锰量很高的高合金钢（高锰钢）具有良好的耐磨性和其它的物理性能。

5、硅：

它可以提高钢的硬度，但是塑性和韧性下降，电工用的钢中含有一定量的硅，能改善软磁性能。

6钨：

能提高钢的红硬性和热强性，并能提高钢的耐磨性。

7、铬：

能提高钢的淬透性和耐磨性，能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用。

8、钒：

能细化钢的晶粒组织，提高钢的强度，韧性和耐磨性。

当它在高温熔入奥氏体时，可增加钢的淬透性；反之，当它在碳化物形态存在时，就会降低它的淬透性。

9、钼：

可明显的提高钢的淬透性和热强性，防止回火脆性，提高剩磁和矫顽力。

10、钛：

能细化钢的晶粒组织，从而提高钢的强度和韧性•在不锈钢中，钛能消除或减轻钢的晶间腐蚀现象。

11、镍：

能提高钢的强度和韧性，提高淬透性。

含量高时，可显着改变钢和合金的一些物理性能，提高钢的抗腐蚀能力。

12、硼：

当钢中含有微量的（0.001—0.005%）硼时，钢的淬透性可以成倍的提高。

13、铝：

能细化钢的晶粒组织，阻抑低碳钢的时效。

提高钢在低温下的韧性，还能提高钢的抗氧化性，提高钢的耐磨性和疲劳强度等。

14、铜：

它的突出作用是改善普通低合金钢的抗大气腐蚀性能，特别是和磷配合使用时更为明显。

钢材缺陷术语

序

号

名称

说明

1

圆度

圆形截面的轧材，如圆钢和圆形钢管的横截面上，各个方

向上的直径不等