7.对低碳钢进行球化退火是否可提高其塑性降低变形抗力？

低碳钢是冲压件生产的基本钢材，在电器、仪器仪表等制造行业广为采用。低碳薄钢板具有优良的塑性、较低的硬度或较小的变形抗力，符合冲压工艺的需要，便于生产质量合格、物美价廉的产品。然而，生产中不少冲压件在冲压加工时的报废现象仍然时常发生，这些件在断裂部位的冷变形量大固然是一个原因，但另一方面也对所用原材料的冲压工艺性能提出了更高的要求。也就是说，提高塑性、降低硬度的要求即使对低碳软钢也仍然具有实际意义。

通常，球化退火是降低高、中碳钢的硬度，改善切削工艺性的有效措施。但也有一些人想通过球化退火方法提高低碳钢的塑性、降低硬度。这种想法是否可行？人们能否可以通过球化退火方法解决冷冲压过程中材料变形抗力和塑性问题？球化退火方法能否将低碳钢材料这种变形抗力低、塑性好的特征及性能再延伸到极限程度？以某厂生产的线材盘卷为例。截取的试样尺寸为ф7×650mm，材料的化学成分见表2-7。试样的原始状态是热轧风冷态。原材料的机械性能经过重新测试，结果是бs311MPa，бb457MPa，硬度指标经制样测定值为HRB73～77。

表2-7　所用低碳钢材料的化学成分（质量分数）

为了找出较好的低碳钢球化退火工艺，研究者对表2-7所示的材料其进行了不同温度的热处理实验，见表2-8。

表2-8　球化工艺及其试验结果

经反复试验，研究者发现低碳钢的等温球化退火最佳的球化温度是670℃。在2000放大倍数下，可以观察到低碳钢组织中的球状Fe3C相。并对每个工艺下的试样进行了力学性能测试。结果发现，所用材料经表2-8中所列各工艺处理以后，各种工艺每次所得的硬度、伸长率数值相当稳定。即，经过球化处理以后，低碳钢的塑性与原始数值相比，变化很小，硬度有所降低。因而可以认为球化处理对改善低碳钢冲压工艺性的作用是不明显的。试验用材料的含碳量是0.16％，其组织中珠光体约大约20％，渗碳体Fe3C含量大约是2％，这些渗碳体Fe3C由片层状聚缩成球状对整个组织中破裂裂纹的尖端作用不明显。低碳钢球化效果对其性能的影响与高碳钢的情况不同。以T8为例，T8中含有12％的碳化物，T8球化退火处理后硬度可降至HB180以下，与正火后片状珠光体的HB240～330相比，改变的幅度是很大的。试验表明，低碳钢中较低量的碳化物相的状态变化不足以引起冷冲压工艺性能的显著提高。

从研究者表2-8中工艺3的低温加热处理与工艺2的低温退火处理的效果比较可知，非球化组织也具有与球化退火组织大体相同的塑性和硬度。这从另一方面说明，通过球化退火，直接改善、提高冷冲压性能的效果是不大的。表2-8中工艺4的完全退火降低了硬度，塑性无所增加，说明对于低碳钢这种塑性良好的软钢，通过常规的热处理措施（不涉及组织中铁素体相极端细化时的性能变化问题）调整组织以提高塑性、降低硬度的效果已基本达到了极限。