鋼的熱處理2-退火

　　退火經常作為鋼的預先熱處理工序，安排在鑄造、鍛造和焊接之后或粗加工之前，以消除前一工序所造成的某些組織缺陷及內應力，為隨后的切削加工及熱處理作好組織上的準備。

　　將鋼件加熱到適當溫度，保持一定時間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝稱為退火。鋼經退火后將獲得接近于平衡狀態的組織。退火的主要目的如下：

       ①降低硬度，提高塑性　   經鑄、鍛、焊或冷變形加工后的鋼件，一般硬度偏高，需經退火降低硬度，提高塑性，以利于切削加工或繼續冷變形。

       ②細化晶粒，消除組織缺陷       熱加工后的鋼件組織中往往存在有過熱組織、魏氏組織或帶狀組織等缺陷，需經退火進行重結晶，以消除上述組織缺陷，改善鋼的性能，并為以后的淬火等最終熱處理做好組織準備。

       ③消除內應力     鋼件在冷熱加工過程中往往會產生內應力，如不及時消除，將會引起變形甚至開裂，退火可消除內應力，穩定工件尺寸，防止變形與開裂。                                 

　　按退火目的不同，分為完全退火、球化退火、去應力退火等。

       ①完全退火     將鋼加熱完全奧氏體化后，隨之緩慢冷卻，獲得接近平衡狀態組織的熱處理工藝稱為完全退火。

　　完全退火的加熱溫度為Ac_?以上30~50℃，保溫時間按鋼件的有效厚度計算，保溫后的冷卻一般是關閉電源讓鋼件在妒中緩慢冷卻，當冷至500~600℃時即可出爐空冷。

　　完全退火時，由于加熱時鋼的組織完全奧氏體化，在以后的緩冷過程中奧氏體全部轉變為細小而均勻的平衡組織，從而降低鋼的硬度，細化晶粒，充分消除內應力。

　　完全退火主要用于中碳鋼和中碳合金鋼的鑄、焊、鍛、軋制件等，對于過共析鋼，因緩冷時沿晶界析出二次滲碳體，其顯微形態為網狀，空間形態為硬薄殼，會顯著降低鋼的塑性和韌性，并給以后的切削加工、淬火加熱等帶來不利影響，因此，過共析鋼不宜采用完全退火。

       ②球化退火    　使鋼中碳化物球狀化而進行的退火工藝稱為球化退火。鋼經球化退火后，將獲得由大致呈球形的滲碳體顆粒彌散分布于鐵素體基體上的球狀組織，稱為球狀珠光體。

　　球化退火的加熱溫度為Ac_?以上20~30℃，保溫后的冷卻有兩種方式。普通球化退火時采用隨爐緩冷，至500~600℃出爐空冷；等溫球化退火則先在Ar_?以下20℃等溫足夠時間，然后再隨爐緩冷至500~600℃出爐空冷。等溫球化退火比普通球化退火相比能得到更均勻的組織和硬度，多用于冷作、熱作模具鋼，但生產周期要長一些。

　　球化退火時，由于加熱溫度較低，滲碳體開始溶解但未全部溶解，彌散分布在奧氏體的基體上。在隨后的緩冷過程中，以未溶碳化物質點為核心，均勻地長成顆粒狀的碳化物，形成球狀組織。

　　與層狀珠光體相比，球狀珠光體硬度低、塑性好，有利于切削加工。并且在后續的淬火過程中，奧氏體晶粒不容易長大，冷卻時鋼件產生變形和裂紋的傾向也小。

　　球化退火主要用于共析鋼和過共析鋼的鍛軋件（有時也用于亞共析鋼）。若原始組織中存在有較多的滲碳體網，則應先進行正火消除滲碳體網后，再進行球化退火。

       ③去應力退火     為了去除由于塑性變形加工、機械粗加工、焊接等而造成的應力以及鑄件內存在的殘余應力而進行的退火稱為去應力退火。去應力退火的加熱溫度一般為500~600℃，保溫后隨爐緩冷至室溫。

　　由于加熱溫度在A_?以下，去應力退火過程中一般不發生相變。去應力退火廣泛用于消除鑄件、鍛件、焊接件、冷沖壓件以及機加工件中的殘余應力，以穩定鋼件的尺寸，減少變形，防止開裂。

       ④再結晶退火     將鋼等加熱到A_?以下、再結晶溫度以上，如420℃，經保溫后緩慢冷卻以消除冷加工硬化現象，提高鋼的塑性而進行的退火處理，主要用于冷加工后的材料。