退火工艺

退火工艺退火是将金属和合金加热到适当温度保持一定时间然后缓慢冷却的热处理工艺退火后组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体共析钢或过共析钢则是粒状珠光体总之退火组织是接近平衡状态的组织退火的目的降低钢的硬度提高塑性以利于切削加工及冷变形加工细化晶粒消除因铸锻焊引起的组织缺陷均匀钢的组织和成分改善钢的性能或为以后的热处理作组织准备消除钢中的内应力以防止变形和开裂退火工艺的种类均匀化退火扩散退火均匀化退火是为了减少金属铸锭铸件或锻坯的化学成分的偏析和组织的不均匀性将其加热到高温长时间保持然后进行缓慢冷却以化学成分和组织均匀化为目的的退火工艺均匀化退火的加热温度一般为即保温时间一般为以保证扩散充分进行大道消除或减少成分或组织不均匀的目的由于扩散退火的加热温度高时间长晶粒粗大为此扩散退火后再进行完全退火或正火使组织重新细化完全退火完全退火又称为重结晶退火是将铁碳合金完全奥氏体化随之缓慢冷却获得接近平衡状态组织的退火工艺完全退火主要用于亚共析钢一般是中碳钢及低中碳合金结构钢锻件铸件及热轧型材有时也用于它们的焊接构件完全退火不适用于过共析钢因为过共析钢完全退火需加热到以上在缓慢冷却时渗碳体会沿奥氏体晶界析出呈网状分布导致材料脆性增大给最终热处理留下隐患完全退火的加热温度碳钢一般为合金钢为保温时间则要依据钢材的种类工件的尺寸装炉量所选用的设备型号等多种因素确定为了保证过冷奥氏体完全进行珠光体转变完全退火的冷却必须是缓慢的随炉冷却到左右出炉空冷不完全退火不完全退火是将铁碳合金加热到之间温度达到不完全奥氏体化随之缓慢冷却的退火工艺不完全退火主要适用于中高碳钢和低合金钢锻轧件等其目的是细化组织和降低硬度加热温度为保温后缓慢冷却等温退火等温退火是将钢件或毛坯件加热到高于或温度保持适当时间后较快地冷却到珠光体温度区间地某一温度并等温保持使奥氏体转变为珠光体型组织然后在空气中冷却的退火工艺等温退火工艺应用于中碳合金钢和低合金钢其目的是细化组织和降低硬度亚共析钢加热温度为过共析钢加热温度为保持一定时间随炉冷至稍低于温度进行等温转变然后出炉空冷等温退火组织与硬度比完全退火更为均匀球化退火球化退火是使钢中碳化物球化而进行的退火工艺将钢加热到以上保温一段时间然后缓慢冷却得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织球化退火主要适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这些钢经轧制锻造后空冷所得组织是片层状珠光体与网状渗碳体这种组织硬而脆不仅难以切削加工且在以后淬火过程中也容易变形和开裂而经球化退火得到的是球状珠光体组织其中的渗碳体呈球状颗粒弥散分布在铁素体基体上和片状珠光体相比不但硬度低便于切削加工而且在淬火加热时奥氏体晶粒不易长大冷却时工件变形和开裂倾向小另外对于一些需要改善冷塑性变形如冲压冷镦等的亚共析钢有时也可采用球化退火球化退火加热温度为或保温后等温冷却或直接缓慢冷却在球化退火时奥氏化是不完全的只是片状珠光体转变成奥氏体及少量过剩碳化物溶解因此它不可能消除网状碳化物如过共析钢有网状碳化物存在则在球化退火前须先进行正火将其消除才能保证球化退火正常进行球化退火工艺方法很多最常用的两种工艺是普通球化退火和等温球化退火普通球化退火是将钢加热到以上保温适当时间然后随炉缓慢冷却冷到左右出炉空冷等温球化退火是与普通球化退火工艺同样的加热保温后随炉冷却到略低于的温度进行等温等温时间为其加热保温时间的倍等温后随炉冷至左右出炉空冷和普通球化退火相比球化退火不仅可缩短周期而且可使球化组织均匀并能严格地控制退火后的硬度再结晶退火中间退火再结晶退火是经冷形变后的金属加热到再结晶温度以上保持适当时间使形变晶粒重新结晶成均匀的等轴晶粒以消除形变强化和残余应力的热处理工艺去应力退火去应力退火是为了消除由于塑性形变加工焊接等而造成的以及铸件内存在的残余应力而进行的退火工艺锻造铸造焊接以及切削加工后的工件内部存在内应力如不及时消除将使工件在加工和使用过程中发生变形影响工件精度采用去应力退火消除加工过程中产生的内应力十分重要去应力退火的加热温度低于相变温度因此在整个热处理过程中不发生组织转变内应力主要是通过工件在保温和缓冷过程中消除的为了使工件内应力消除得更彻底在加热时应控制加热温度一般是低温进炉然后以左右得加热速度加热到规定温度焊接件得加热温度应略高于保温时间视情况而定通常为铸件去应力退火的保温时间取上限冷却速度控制在冷至以下才能出炉空冷