钢的退火入门指南


退火是一种使钢软化的热处理过程。这可以使它更容易形成或机器。如果你需要切割焊接好的东西,比如你需要修复轴上脱落的螺纹时,它特别有用。

金属是由晶体结构组成的,这直接关系到它的力学性能。如果你能修改它的结构,你就能调整它的硬度,延展性,韧性,抗拉强度,以及其他很多东西。

那么你如何退火钢?

要对钢进行退火,需要将其加热到比临界温度高100华氏度的温度,在这个温度下每一英寸的厚度浸泡1小时,然后以最高70华氏度每小时的速度冷却。

好的,这就是简短的答案。让我们来看看在现实生活中如何做到这一点,这取决于您可以使用的工具,以及一些技巧和技巧,以帮助您(大部分)在第一次就做到这一点。

如何退火钢

为了让钢退火,你需要一种加热金属的方法,直到它是明亮的红色,保持这个温度一段时间,然后非常缓慢地让它冷却。

有两种主要的方法:使用火炬,锻造炉,或其他不规范的热源,或使用可编程的热处理炉。

使用热处理炉

优点:

  • 控制过程最多,结果最一致
  • 最好的方法完全退火钢,直接到铁心
  • 如果烤箱是可编程的,您可以设置它并走开
  • 对于不同厚度的零件非常有效

缺点:

  • 对于小部分来说,可以不必要地耗时,或者如果全退火并不重要
  • 热处理炉不是很多人都能轻易使用的

要正确执行这一点,最好了解您正在使用的精确等级。如果您从供应商那里购买了钢材,请与它们一起检查推荐的退火温度。

老实说,它的变化并不大——通常退火温度在1450-1650华氏度左右,但得到一个精确的温度仍然是理想的完全退火的金属。

如果您真的没有Clue钢材是什么,我通常刚刚开始于1500 f,如果它不按计划工作(按照需要的增量重复50°F,则再次尝试。长射击不是最有效的方法,但它通常有效。只要你不融化钢铁,就可以走得太热。

一旦烤箱达到温度,你需要让金属“浸泡”-这意味着保持在那个温度。这样做的目的是让金属内部达到足够的温度,所以它会完全退火整个过程。

经验法则是每一英寸的厚度都要浸泡金属一个小时。

如果你在某些部分比其他部分厚的厚实地塑造了一块非常不一致的钢,就可以与最厚的部分一起去。因此,如果该部件是4“直径在厚端的直径和2”直径上的轴,则浸泡4小时。

使用热处理炉的好处是,除了有一个真正精确的温度,缓慢冷却是非常容易的。关掉烤箱,关上门就行了。耐火砖能保持足够长的时间来控制降温。

另外,有些烤箱会让你设定冷却速率。在这种情况下,调到70华氏度每小时。

您可以在它完全酷之前拉出来 - 如果它仍然是几百程度,那就没关系。我发现通常,如果我在下午编制烤箱并开始循环,那么部分就会准备在早上退出。除非它是一个巨大的8“厚块,就是 - 它需要8个小时只是为了浸泡它!

一旦它冷却到可以触摸,用你喜欢的方法来测试硬度,以确保过程按计划进行。

使用一个火炬

优点:

  • 对于较小的零件,比如电线或夹子,速度很快
  • 火炬通常可以对大多数人提供
  • 一旦你能在高温下观察到钢的颜色,你就不需要知道钢的确切等级

缺点:

  • 要得到一个完整的退火,达到最大的延展性是比较棘手的
  • 需要更多技能
  • 对于较大的零件,耗时较长
  • 对于不同厚度的零件来说非常具有挑战性

在我看来,这是退火过程的第二名。如果你可以使用烤箱,你总是会得到更好的效果,而不是一个火炬。

也就是说,在大多数情况下,使用火炬就可以了。以下是让你更有可能成功的几个方法:

特别是如果你在做更大的部件(如1″或更厚),试着在氧燃料系统上使用玫瑰花蕾尖端。你将有一个更容易的时间加热金属一致,而不会过热的某些部分。

将火焰远离零件的任何小薄部分。这些将非常容易太热和融化。如果存在可变厚度,请尝试将火焰放在较厚的部分上并允许热量将其向较薄部分工作。

把它调成橙红色。这里有一点需要记住,樱桃红表示热处理,橘红色表示退火。如果你不确定在不同温度下钢的颜色,我做了这个下载资源:

它还包括较低温度的颜色,其通常用于回火。将其打印出来并将其粘贴到工具箱上。

请记住,这取决于你的打印机墨水,显示器显示,和钢的等级,它可能不完全匹配的实际温度的热金属。它不是完美的,但它是一个很好的入门指南。

另一个提示:尽量避免在直射阳光下退火。它会使钢制的颜色很难判断,所以你可以很容易地最终过度烹饪。如果可以的话,请在商店或车库内完成。

另一种检查钢铁是否足够热的方法是用磁铁检查它。钢铁一旦达到“临界温度”就失去了磁性。所以,去砸开一台旧电视或微波炉,用一块又大又厚的磁铁,以制造好工艺的名义!

一旦失去磁性,让它继续发光一点点,因为退火需要在临界温度以上100华氏度。

稳定地加热金属,给它足够的时间让它的中心也变热。一旦它变成了漂亮的橙红色,现在就到了棘手的部分:减缓冷却。

缓慢冷却的选择

空气冷却对于退火来说太快了,所以你需要帮助部件在火炬熄灭后保持其热量。以下是几种方法:

干砂或蛭石

这可以是一种有效的方式保持部分较长时间的温暖。

蛭石是一种添加到土壤中让植物生长的物质,也是一种很好的绝缘体。沙子也是很好的保温材料。值得注意的是,它需要非常纯的东西,如果可能的话,你不要在混合物中混入任何根或泥。建筑或玩砂工作很好。

不要使用湿润的沙子或蛭石。

水分+红热发光金属=不良效果。基本上,它只是不会保留热量,部分将冷却太快,你必须重做退火。在互联网上漂浮的故事有关水分爆炸的事情。我认为这更像是较大的石头/砖块的问题,这可能会在水分转向蒸汽时破裂和爆炸,但最好在小心的一侧锻造,并尽可能避免爆炸。

最好把金属完全埋起来,让它隔热。如果你要做一把刀那么大的东西,那就把它放在一个5加仑的桶里。它很便宜,而且可以重复使用,所以不要吝啬。

如果你正在寻找蛭石,你可以在亚马逊上很便宜就能买到,或者你可以去当地的家居/花园商店逛逛。

绝缘毯

这是方便的,因为缺乏巨大的潜力,你可以很容易地滚动它并将其放在架子上。

有几种不同的方法可以很好地工作。你可以为烟囱和柴炉买毯子,这真的很有效。另一个好的选择是选择陶瓷纤维绝缘卷,这样做在预算上比较划算,还能让你坚持一段时间。

冷却小零件的技巧

有些部件很小,除非放在烤箱里,否则几乎不可能缓慢冷却。这里有一个解决办法:

与您退火的小部分一起加热更大的金属块。当您将其放入绝缘时,将较大的热块与小块接触。这将保持它的热长足以获得一个漂亮的,缓慢的退火。这是一种坚实的制造方式,需要很多时间凉爽。

钢的理想冷却速度是每小时70华氏度,降到500华氏度。换句话说,一块从1500华氏度冷却到500华氏度的钢,理想情况下需要大约14个小时。实际的理想时间因钢材等级而异,但这是一条很好的经验法则。很多人喜欢让它花上24小时,但我个人觉得这有点不必要,除非它是一种特殊级别的钢。

什么样的钢可以退火

一般来说,工具钢最常退火。你需要使钢变软才能切割或弯曲它。

合金钢也可以值得退火,但这是你应该知道你的成绩。根据合金的不同,退火温度可能会有所不同很多比你期望的要多。

可以退火可以硬化的任何东西。你不会看到一些真正低碳的变化很大,如1018个温和的钢。然而,在类似于4140的东西中,结果可以非常明显。

如何识别您正在使用的材料

这是棘手的部分。理想情况下,您从供应商那里购买了金属,他们可以告诉您确切的等级和热处理温度。

然而在现实生活中,情况并非总是如此。

这就是火焰退火真正的亮点。只要把它加热成橘红色,慢慢冷却,不要担心。否则,它真的有助于了解什么样的钢是常见的不同应用。

谷歌也是你的朋友。你可以尝试搜索“____是什么等级的钢”,看看结果会是什么。

以下是一些常见神秘金属的指南:

对于轻型轴,通常使用低碳钢,不需要退火。较重的轴通常用4140钢制成。在1600f退火。
弹簧 汽车的钢板弹簧和线圈弹簧通常由5160或同等的钢制成。不过,并非总是。对于5160,在1450f退火。
螺纹钢 我和你一样不知道。钢筋是由任何可用的废金属制成的,而且也不是很一致。你可以用一根极软的软钢,而另一端则是完全硬的。只要用眼睛把它烧熟就行了。如果你想了解更多关于钢筋的知识,请点击这里这篇文章是关于它是由什么制成的
道钉/跟踪 再一次,在组成方面并不总是最一致的。通常情况下,履带会比钉鞋更易于热处理。它通常类似于A36,可以在1550-1600℉退火。看看这篇文章为尖刺这篇文章的曲目学习更多关于常见组合的知识。
结构钢(I梁,C通道等) 最常见的结构钢是A36,尽管有变化。这更符合重型的东西,如工业建筑。对于小东西,它仍然可以是A36,或者它可能就像别的一样。1550-1600 F退行。

相关问题

退火和回火有什么区别?

退火使金属完全软化,使其具有延展性,而回火只是降低了金属的脆性。退火是在高温下完成的,钢通常在1500华氏度左右。回火是在较低的温度下完成的,通常高达500华氏度。一般来说,回火是在硬化过程之后进行的,以减轻内部应力,防止未来的灾难性破坏。

退火和正常化之间有什么区别?

退火是一个非常缓慢,受控的冷却过程,而正火在露天冷却得快得多。正火主要是为了降低内应力,使晶粒组织更加均匀。正火钢通常是部分硬的,而不是像退火钢那样完全软的。

归一化也明显更便宜,因为部件在露天中冷却而不是坐在昂贵的炉内,减慢生产。

我能退火其他金属吗,如铜?

铜可以退火,虽然过程略有不同。退火铜的温度通常为700°F,或发光的红颜色。主要区别在于退火铜不需要缓慢冷却;实际上,快速的水淬火可能会产生最佳结果。

其他金属可根据牌号和类型进行退火。铜,银,某些牌号的铝可以通过这个过程软化。

乔纳森·梅斯

在过去的14年里,我一直从事制造和维修工作。我的专业是机械加工。我管理过一个多轴数控机床车间,用于航空航天和医疗原型和合同制造。我也做了很多焊接/制造,以及特殊的工艺。亚博体育下载现在我经营着一家咨询公司,帮助别人解决制造方面的问题。

最近的帖子