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將鋼材或鑄鐵工件加熱奧氏體化后在空氣中冷卻，得到含有珠光體的均勻組織的熱處理工藝稱為正火。將工件加熱到Ac3或Ac㎝以上30-50攝氏度，保持適當(dāng)時(shí)間后，在靜止的空氣中冷卻到Ar1附近既轉(zhuǎn)入緩冷的正火工藝稱為二段正火。將工件加熱到Ac3或Ac㎝以上30-50攝氏度，保持適當(dāng)時(shí)間后快冷到珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)的某一溫度保溫，以或得珠光體型組織，然后在空氣中冷卻的正火工藝稱為等溫正火。
正火所達(dá)到的效果與材料的成分及組織有關(guān)。過(guò)共析鋼正火后可消除網(wǎng)狀碳化物，而低碳鋼正火后將顯著改善鋼的切削加工性能。所有鋼鐵材料通過(guò)正火均可使鑄鍛件晶粒細(xì)化并消除內(nèi)應(yīng)力。正火后的鋼鐵件可獲得優(yōu)于退火態(tài)的綜合力學(xué)性能。正火廣泛應(yīng)用于淬火前的預(yù)熱處理，w（C）=0.4％-0.7％的鋼件也可在正火態(tài)直接使用，對(duì)w（C）＜0.4％的中低碳鋼往往用正火代替完全退火。對(duì)中高碳鋼及中高碳合金鋼件，為降低正火后的硬度及消除內(nèi)應(yīng)力還可在正火后進(jìn)行附加的低溫退火（500-600℃）。由于工件表面與心部冷速差異，當(dāng)直徑較大時(shí)正火后截面上的性能將很不均勻，由此產(chǎn)生的差異稱之為“質(zhì)量效應(yīng)”。碳鋼與合金鋼正火后硬度與質(zhì)量效應(yīng)決定工件硬度。
對(duì)鑄鍛件進(jìn)行兩次以上的重復(fù)正火稱為多重正火，第一次正火采用150-200℃高溫正火，第二次采用30-50℃正火，通過(guò)第一次正火可以消除熱加工中形成的過(guò)熱組織，并難溶于第二相充分固溶入奧氏體中，第二次正火使奧氏體晶粒細(xì)化。低碳合金鑄鋼件通過(guò)雙重正火不僅細(xì)化了晶粒，勻化了組織，還是沖擊韌度，特別在低溫下沖擊韌度有明顯提高。在實(shí)際生產(chǎn)工作中，正火也會(huì)出現(xiàn)一些缺陷，對(duì)此我們對(duì)正火缺陷類型做一些總結(jié)，并提出相應(yīng)的解決措施。
1.過(guò)燒 因?yàn)榧訜釡囟冗^(guò)高使晶界局部熔化，我們無(wú)法補(bǔ)救只能報(bào)廢工件。
2.過(guò)熱 加熱溫度高使奧氏體晶粒粗大，冷卻后形成魏氏組織或粗晶組織，鋼的沖擊韌度下降。我們可以采取完全退火或正火補(bǔ)救。
3.黑斑 碳素工具鋼由于終鍛溫度過(guò)高（＞1000℃），冷卻緩慢或退火加熱度過(guò)高，在石墨化溫度范圍長(zhǎng)時(shí)間停留，或多次返修退火導(dǎo)致在鋼中出現(xiàn)石墨碳，并在其周圍形成大塊鐵素體，斷口成黑灰色。這種情況無(wú)法補(bǔ)救，保證工件的性能只能報(bào)廢。
4.反常組織 Ar1附近冷速過(guò)低或在Ar1以下長(zhǎng)期保溫，會(huì)在先共析鐵素體晶界上出現(xiàn)粗大滲碳體周圍出現(xiàn)寬鐵素體條。遇到這種情況，我們把工件重新退火。
5.球化不均勻 球化退火前為消除網(wǎng)狀碳化物形成殘存大塊狀碳化物或球化退火工藝控制不當(dāng)出現(xiàn)片狀碳化物。補(bǔ)救辦法，正火后重新球化退火。
6.脫碳 工件表面脫碳層嚴(yán)重超過(guò)技術(shù)條件要求，我們可以采用在保護(hù)氣氛中退火或者復(fù)碳處理。
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