退火工艺

将金属或合金加热到恰当温度，保温必定时刻，然后缓慢冷却（一般为随炉冷却），的热处理工艺叫做退火。退火的本质是将钢加热到奥氏体化后进行珠光体改变，退火后的安排是挨近平衡后的安排。



退火的意图：

（1）下降钢的硬度，进步塑性，便于机加工和冷变形加工；

（2）均匀钢的化学成分及安排，细化晶粒，改进钢的功能或为淬火作安排准

备；

（3）消除内应力和加工硬化，以防变形和开裂。

退火和正火首要用于准备热处理，对于受力不大、功能要求不高的零件，退火和正火也可作为终究热处理。

退火办法分类

常用的退火办法，按加热温度分为： 

临界温度（Ac1或Ac3）以上的相变重结晶退火：彻底退火、分散退火、不彻底退火、球化退火。

临界温度（Ac1或Ac3）以下的退火：再结晶退火、去应力退火。

退火办法

1、彻底退火

工艺：将钢加热到Ac3以上20~30℃，保温一段时刻后缓慢冷却（随炉）以取得挨近平衡安排的热处理工艺（彻底奥氏体化）。

彻底退火首要用于亚共析钢（wc=0.3~0.6%），一般是中碳钢及低、中碳合金钢铸件、锻件及热轧型材，有时也用于它们的焊接件。低碳钢彻底退火后硬度偏低，不利于切削加工；过共析钢加热至Accm以上奥氏体状况缓慢冷却退火时，Fe3CⅡ会以网状沿晶界分出，使钢的强度、硬度、塑性和耐性明显下降，给终究热处理留下危险。

意图：细化晶粒、均匀安排、消除内应力、下降硬度和改进钢的切削加工性。 亚共析钢彻底退火后的安排为F+P。

实践生产中，为进步生产率，退火冷却至500℃左右即出炉空冷。



2、等温退火

彻底退火需求的时刻长，尤其是过冷奥氏体化比较安稳的合金钢。如将奥氏体化后的钢较快地冷至稍低于Ar1温度等温，是A改变为P，再空冷至室温，可大大缩短退火时刻，这种退火办法叫等温退火。

工艺：将钢加热到高于Ac3(或Ac1)的温度，保温恰当时刻后，较快冷却到珠光体区的某一温度，并等温坚持，使奥氏体改变为珠光体，然后空冷至室温的热处理工艺。

意图：与彻底退火相同，改变较易操控。

适用于A较安稳的钢：高碳钢（wc>0.6％）、合金工具钢、高合金钢(合金元素的总量>10％)。等温退火还有利于取得均匀的安排和功能。但不适用于大截面钢件和大批量炉料，由于等温退火不易使工件内部或批量工件都到达等温温度。

3、不彻底退火

工艺：将钢加热到Ac1~Ac3(亚共析钢)或Ac1~Accm(过共析钢)经保温后缓慢冷却以取得近于平衡安排的热处理工艺。

首要用于过共析钢取得球状珠光体安排，以消除内应力，下降硬度，改进切削加工性。球化退火是不彻底退火的一种。



4、球化退火

使钢中碳化物球状化，取得粒状珠光体的一种热处理工艺。

工艺：加热至Ac1以上20~30℃温度，保温时刻不宜太长，一般以2~4h为宜，冷却办法一般选用炉冷，或在Ar1以下20℃左右进行较长时刻等温。

首要用于共析钢和过共析钢，如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。过共析钢经轧制、铸造后空冷的安排是片层状的珠光体与网状渗碳体，这种安排硬而脆，不仅难以切削加工，在今后的淬火进程中也容易变形和开裂。球化退火得到球状珠光体，在球状珠光体中，渗碳体呈球状的细微颗粒，弥散散布在铁素体基体上。球状珠光体与片状珠光体比较，不光硬度低，便于切削加工，并且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易粗大，冷却时变形和开裂倾向小。如果过共析钢有网状渗碳体存在时，有必要在球化退火前选用正火工艺消除，才干确保球化退火正常进行。

意图：下降硬度、均匀安排、改进切削加工性为淬火作安排准备。 球化退火工艺办法许多，首要有：

a)一次球化退火工艺：将钢加热到Ac1以上20~30℃，保温恰当时刻，然后随炉缓慢冷却。要求退火前原始安排为细片状珠光体，不允许有渗碳体网存在。

b)等温球化退火工艺：将钢加热保温后，随炉冷却到略低于Ar1的温度进行等温（一般在Ar1以下10~30℃）。等温完毕后随炉缓冷到500℃左右即出炉空冷。有周期短，球化安排均匀，质量易控等长处。

c)往复球化退火工艺。



5、分散退火（均匀化退火）

工艺：将钢锭、铸件或锻坯加热至略低于固相线的温度下长时刻保温，然后缓慢冷却以消除化学成分不均匀现象的热处理工艺。

意图：消除铸锭在凝结进程中发作的枝晶偏析及区域偏析，使成分和安排均匀化。

分散退火的加热温度很高，一般为Ac3或Accm以上100~200℃，详细温度视偏析程度及钢种而定，保温时刻一般为10~15小时。分散退火后需彻底退火及正火处理，以细化安排。应用于一些优质合金钢及偏析较严峻的合金钢铸件及钢锭。

6、去应力退火

工艺：将钢件加热至低于Ac1的某一温度（一般为500~650℃），保温，然后随炉冷却。去应力退火温度低于A1，因此去应力退火不引起安排改变。

意图：消除剩余内应力。



7、再结晶退火

再结晶退火又称中心退火，是把冷变形后的金属加热到再结晶温度以上坚持恰当时刻，使变形晶粒重新改变为均匀等轴晶粒而消除加工硬化和剩余应力的热处理工艺。

再结晶现象的发作，首先有必要有必定量的冷塑性变形，其次有必要加热到必定温度以上。发作再结晶现象的最低温度称为最低再结晶温度。一般金属材料的最低再结晶温度为：

T再=0.4T熔

再结晶退火的加热温度应比最低再结晶温度高100~200℃（钢材的最低再结晶温度为450℃左右），恰当保温后缓慢冷却。

退火办法的选用

退火办法的选用一般有以下几个准则： 

（1）亚共析安排的各种钢一般选用彻底退火，为了缩短退火时刻，能够选用等温退火；

（2）过共析钢一般选用球化退火，要求不高时，能够选用不彻底退火。工具钢、轴承钢常选用球化退火。低碳钢或中碳钢的冷挤压件和冷镦件有时也用球化退火；

（3）为了消除加工硬化，能够选用再结晶退火；

（4）为了消除各种加工进程中所引起的内应力，能够选用去应力退火；z有些高档优质合金钢的大型铸钢件，为了改进安排结构和化学成分的不均匀性，常选用分散退火。