為了改善加工性,共析鋼以及過共析鋼采用球化退火,中碳鋼可以根據(jù)使用要求采用正火、調(diào)質(zhì)或等溫處理。低碳鋼采用正火處理達(dá)不到良好的加工性能時,可以采用噴霧冷卻、不完全淬火的方法來提高硬度。
預(yù)處理的組織對鋼的切削性能的影響表現(xiàn)在鋼中碳化物的形態(tài)和分布。
(1) 金相組織
①鐵素體 鐵素體是軟相組織,純鐵以及低碳鋼中鐵素體+少量珠光體組織。切削性能較差,切削時基體中的鐵素體不容易斷屑,粘再刀刃上后使切削性能變得更差。
②碳化物 鋼中的碳化物的存在形式有塊狀、網(wǎng)狀、片狀、粒狀。碳化物呈塊狀、網(wǎng)狀以及片狀時,鋼的切削性較差,只用碳化物以顆粒狀分布在鐵素體基體上時才具有較好的切削性。
在亞共析碳鋼中,含有20%~30%的片狀珠光體時,被切削性較好,一旦超出50%珠光體比例的含量時,切削性開始變壞。
通常含碳量0.3%~0.45%時切削性最佳,此時粗片狀珠光體比細(xì)片狀珠光體的切削性好;含碳量0.45%~0.6%時,切削性尚可,含碳量大于0.6%時,鋼的切削性下降。
珠光體的硬度在250HB以下時切削性好,高于這個硬度時切削性能變差。
過共析碳鋼中球狀組織具有較好的切削性,但是對于粗加工不太適用,對于精加工切削性較好。
③索氏體 索氏體組織的硬度在270HB以下時,加工表面粗糙,硬度超過270HB時,加工表面良好。
(2) 預(yù)先熱處理工藝
①去應(yīng)力 用于冷拉拔等加工件,去除冷加工的殘余應(yīng)力、降低硬度、改善被加工性。
②正火 用于低中碳鋼的鍛件或扎制件,提高切削性,低合金鋼正火后提高硬度,改善切削加工性。
③球化退火 用于高碳工具鋼,提高切削性。低合金工具鋼球化退火后,粗加工的切削性較好,低碳鋼、低碳合金鋼球化退火適用于冷變形加工。
④完全退火與等溫退火 完全退火和等溫退火用于亞共析鋼,獲得組織鐵素體+片狀珠光體,硬度在170~200HB,切削性好。高合金工具鋼等溫退火后硬度較高,粗加工和精加工都不理想。
⑤調(diào)質(zhì) 中高碳鋼調(diào)質(zhì)獲得細(xì)粒狀組織,即回火索氏體,硬度在170~230HB,切削性好。