退火与正火
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视钢种和偏析程度而异， 温度过高，影响加热炉寿命， 并使钢件烧损过多
加热速度: 100~200℃/h。
保温时间: 经验公式
8.5 Q / 4 (h)
Q：装炉量，t.
一般保温时间不超过15h,否则
氧化损失过重。 冷却速度: 50℃/h。视钢件而定，高合金钢为
2、完全退火
定义
将钢件或钢材加热到Ac3以上，使之完全奥氏体化， 然后缓慢冷却，获得接近于平衡组织的热处理工艺 称为完全退火。
完全退火不能用于过共析钢，因为加热到 Accm 以 上 再 缓 慢 冷 却 时 会 析 出 网 状 渗 碳 体 ， 使 钢的机械性能变坏。
3、 不完全退火
定义
将钢件加热至Ac1和Ac3（或Accm）之间，经保温 并缓慢冷却，以获得接近平衡组织的热处理工艺。
目的
主要用于过共析钢获得球状珠光体组织，以消除应力、 降低硬度、改善切削加工性。由于温度较低，仅使奥氏 体A发生重结晶，不改变先共析铁素体的形态和分布。
特点：
温度低，过程时间短，成本低。
亚共析钢Ac1~Ac3 过共析钢Ac3~Accm
4、 球化退火
定义
将过共析钢工件加热到Ac1以上（20～30）℃，保 温后，以极慢的冷速通过A1，使珠光体P中的渗碳体和 二次渗碳体成为球状或粒状的热处理工艺称为球化退火。
目的
使钢中碳化物呈球状化，以降低硬度，改善切削加工 性能，并为以后的淬火做好组织准备。
1、奥氏体的形成过程 钢在加热时奥氏体的形成过程又称为奥氏体化。以
共析钢的奥氏体形成过程为例。
1）奥氏体形核：奥氏体的晶核优先在铁素体与渗碳体 的界面上形成。 2）奥氏体晶核长大： 奥氏体晶核形成以后，依靠铁、 碳原子的扩散，使铁素体不断向奥氏体转变和渗碳体不 断溶入到奥氏体中去而进行的。 3）残留渗碳体的溶解： 铁素体全部消失以后，仍有部 分剩余渗碳体未溶解，随着时间的延长，这些剩余渗碳 体不断地溶入到奥氏体中去，直至全部消失。
cm2 m/cm 2
54.9 5.6 76.5 7.8
由表可得出结论：
➢正火与退火相比较，正火的强度与韧性较高，
塑性基本相同。
➢但对于过共析钢，完全退火的钢中因为有网状
渗碳体的存在，其硬度、韧性均低于正火的。
➢而球化退火的钢，因其所得组织是球状P，故其
综合性能优于正火的。
退火与正火的选用
生产上退火和正火工艺的选择应根据钢种、冷、热的 使用热加工工艺、零件的使用性能及经济综合考虑。
目前生产上最常用的球化退火工艺，是不
完全退火。退火前的原始组织为细片状珠光体， 不允许有渗碳体网存在。
5、 再结晶退火
定义
经过冷变形后的金属加热到再结晶温度以上，保 温适当时间，使变形晶粒重新转变为均匀的等轴晶粒， 以消除形变强化和残余应力的热处理工艺称为再结晶
目退的火。
消除冷作硬化，提高延展性（塑性），改善切削 性能及压延成型性能。
对于某些不太重要的工件，正火也可作为最终热 处理工序。
2.1 退火、正火的定义、目的和分类
退火的定义
将组织偏离平衡状态的金属和合金加热到适当的温度， 保持一定时间，然后缓慢冷却以达到接近平衡状态组织的 热处理工艺称为退火。
退火的目的
退火的目的在于均匀化学成分、改善机械性能及工艺性 能、消除或减少内应力，并为零件最终热处理准备合适的 内部组织。
球化退火中的珠光体变化
过共析钢的球化退火
T12钢球化退火组织 F+Fe3C
注意：
为了便于球化过程的进行，对于网状严重的 过共析钢，应在球化退火之前进行一次正火， 以消除网状渗碳体。
球化退火工艺：
（1）低于Ac1点温度的球化退火。
球化退火（2）往复球化退火
工艺
周期退火，目的是加速球化过程。
（3）一次球化退火
（6）球化不均匀：由于退火前没有消除网状渗碳体， 在球化退火时聚集而成。可通过正火和一次球化退 火消除。
（7）硬度过高：退火时加热温度过高，冷却速度过快，
粗大的渗碳体
渗碳体网很宽
a)
b）
图4-8 反常组织
a)0.5%C,加热温度为850℃； b）1.2%C，加热温度为970℃
去应力退火后，应缓慢冷却，以免产生新的应力。
去应力退火工艺曲线及其特点
常用退火工艺制度小结
名称
目的
工艺制度
组织
应用
完全 退火
球化 退火
扩散 退火
再结 晶
细化晶粒，消除 铸造偏析，降低 硬度，提高塑性
降低硬度，改善 切削性能，提高 塑性韧性，为淬 火作组织准备
加热到AC3＋ 20～50℃，炉 冷至550 ℃左 右空冷
一般较长。因为完全退火时加热温度超过Ac3不多， 相变进行得较慢，特别是粗大铁素体或碳化物的溶解 和奥氏体成分的均匀过程，均需要较长时间。
冷却速度：
缓慢，以保证奥氏体在Ar1点以下不大的过冷度情况 下进行珠光体转变，以免硬度过高。
完全退火主要用于亚共析钢的铸件、锻件、热轧 件，有时也用于焊件。
注意！
金属熔铸与热处 理
材料科学与工程学院
2011.3
第 二章 退火与正 火
• 退火、正火的定义、目的和分类 • 常用退火工艺方法
扩散退火 完全退火 不完全退火 球化退火 再结晶退火 去应力退火
• 钢的正火 • 退火与正火后的钢的组织性能 • 退火、正火缺陷
本章要求
1．了解退火、正火的定义和分类以及退火、正火 的
（发生黑脆的工具不能返修）
（3）粗大魏氏组织：主要是由于加热温度过高。魏氏 组织不仅晶粒粗大，而且由于铁素体针片形成的脆 面，使金属的韧性急剧下降。
（4）反常组织：亚/过共析钢在Ar1附近冷却缓慢，结 果在亚共析钢中形成非共析渗碳体，再过共析钢中 形成游离的铁素体或渗碳体。
（5）网状组织：由于加热温度过高，冷却速度过慢引 起的。网状铁素体或渗碳体降低钢的机械性能，特 别是网状渗碳体。一般重新正火可消除。
➢ωC ≤0.25%的低碳钢，正火代替退火； ➢ωC=0.25~0.5%的中碳钢，也可正火代替退火； ➢ωC=0. 5~0.75%的中高碳钢，用完全退火； ➢ωC≥0.5%的高碳钢或工具钢，用球化退火。如有网状
二次渗碳体，则应先正火消除。
表4-2 为获得最佳切削加工性而选择的热处理工艺
热处理工艺与切削工艺性的关系
目的
细化晶粒、降低硬度、改善切削性能以及消除内应 力。
退火温度：
不宜过高，一般在Ac3以上20~30℃，适用于 0.3~0.6%C的中碳钢。
加热速度:
常用结构钢、弹簧钢及热作模具钢钢锭，加热 速度100~200℃/h。
保温时间：
常用结构钢、弹簧钢及热作模具钢钢锭，保温 时间
8.5 Q / 4 (h)
2.5退火、正火缺陷
退火和正火若由于加热或冷却不当时会出现一些异常 组织，造成缺陷，常见的如下：
(1)过烧：
由于加热温度过高，晶界被氧化，甚至晶界局部溶解， 使工件报废。
(2)黑脆：
碳素/低合金工具钢在退火后虽硬度很低，但 脆性却很大，断口呈灰黑色，故称“黑脆”。主要 原因是退火温度过高，保温时间过长，冷却缓慢， 珠光体转变按Fe-C进行即碳石墨化。
退火温度
在高于再结晶温度下进行。再结晶温度随着合金成分
及冷塑性变形量而有所变化。再结晶温度因材料不同而
不同。 Fe 450℃； Cu 270℃； Al 100℃；钢材650~700 ℃；Cu合金600~700 ℃；Al合金350~400 ℃。
6、 去应力退火
定义
为了去除由于形变加工、锻造、焊接等所所引起的 及铸件内存在的残余应力（但不引起组织的变化）而进 行的退火，称为去应力退火。
加热到AC1＋ 20～40℃，然 后缓冷
F＋P
片状珠光体 和网状渗碳 体组织转变 为球状
改善或消除枝晶 偏析，使成分均 匀化
消除加工硬化， 提高塑性
加热到Tm100～200 ℃， 先缓冷，后空 冷
加热到再结晶 温度，再空冷
粗大组织 （组织严重 过烧）
变形晶粒变 成细小的等
亚共析钢 的铸、锻、 轧件，焊 接件
正火 退火
珠光体
亚共析钢：先共析铁素体少，珠光体数量较
多，珠光体片间距较小，珠光体团的尺寸较小
过共析钢：珠光体片间距较小及团的尺寸较
小，可以抑制先共析网状渗碳体的析出
亚共析钢：先共析铁素体多，珠光体数量较
少，珠光体片间距较大，珠光体团的尺寸较大
过共析钢：珠光体片间距较大及团的尺寸较
大，有网状渗碳体存在
由于退火（主要指完全退火）与正火在组织上 有着差异，因而性能也有所不同。
状态
退火 正火
表4-1 正火与退火的40Cr钢的机械性能
σb MN/m2
643 65.6 739 75.4
机械 σs
Kg/m2
357 36.4 441 450
性能
δ% ψ%
21 53.5 20.9 76.0
ak
N·m/ Kg·
正 火 （2）作为最终热处理工艺，提供合适的机械性能
（3）用来消除某些处理缺陷
正火的应用：
① 用正火作为性能要求的一般结构件的最终热处理。 ② 亚共析钢采用正火来调整硬度，改善切削加工性能。 ③ 过共析钢的正火可消除网状碳化物。 ④ 细化晶粒（双重正火）
2.4 退火、正火后钢的组织和性能
➢ 加热时钢的组织转变
组织缺陷。 2．理解并掌握退火的目的、退火工艺的特点及常 用
退火工艺方法、正火的目的及工艺特点、退火、 正火后钢的组织和性能。
难点： 退火、正火工艺的选择以及加热温度的确定。
机器零件和工具一般要经过的加工过程：
选原料
锻造
预先热处理 （退火和正火）
最后热处理
机械加工
退火和正火一般作为预先热处理，其作用是：消 除前一工序所造成的某些组织缺陷及内应力，为随后 的切削加工及热处理作好组织准备。
去应力退火工艺曲线及其特点名称目的工艺制度组织应用完全退火细化晶粒消除铸造偏析降低硬度提高塑性加热到ac32050炉冷至550左右空冷fp亚共析钢的铸锻轧件焊接件球化退火降低硬度改善切削性能提高塑性韧性为淬火作组织准备加热到ac12040然后缓冷片状珠光体和网状渗碳体组织转变为球状共析过共析钢及合金钢的锻件轧件等扩散退火改善或消除枝晶偏析使成分均匀化加热到tm100200先缓冷后空冷粗大组织组织严重过烧合金钢铸锭及大型铸钢件或铸件再结晶退火消除加工硬化提高塑性加热到再结晶温度再空冷变形晶粒变成细小的等轴晶冷变形加工的制品去应力退火消除残余应力提高尺寸稳定性加热到500650缓冷至200空冷无变化铸锻焊冷压件及机加工件常用退火工艺制度小结正火1作为预备热处理工艺为下续热处理工艺提供适宜的组织状态2作为最终热处理工艺提供合适的机械性能23钢的正火将钢加热到ac3以上温度并保温出炉空冷至室温的热处理工艺
退火温度
退火温度范围很宽。由于材料成分、加工方法、内应 力大小及分布的不同，以及去除程度的不同，去应力退 火的加热温度范围很宽。
钢500~650℃；铸件500~550℃；焊件500~600℃。
一般在A1以下进行，组织并未发生变化，在缓慢冷却的过 程中，工件各部分均匀冷却和收缩，消除了铸件、锻件、焊接 件、热轧件、冷拉件等的残余内应力，避免在使用或随后的加 工过程中产生变形或开裂
2.2 常用退火工艺方法
1、扩散退火（又称均匀化退 火）
将金属铸锭、铸件或锻坯，在略低于固相线的 温度下长期加热，消除或减少化学成分偏析及显微 （枝晶）的不均匀性，以达到均匀化目的的热处理工 艺称为扩散退火。
多用于优质合金纲和偏析现象严重的合金。
钢件扩散退火
加热温度: Ac3或Accm以上150~300℃
共析、过 共析钢及 合金钢的 锻件、轧 件等
合金钢铸 锭及大型 铸钢件或 铸件
冷变形加 工的制品
2.3 钢的正火
将钢加热到AC3以上温度并保温，出炉空 Nhomakorabea至室温的 热处理工艺。
由于正火比退火加热温度略高，冷却速度大，故珠 光体的分散度大，先共析铁素体的数量少，因而正火后 强度、硬度较高。
（1）作为预备热处理工艺，为下续热处理工艺 提供适宜的组织状态
退火的种类
完全退火
按加热温度
不完全退火 在临界温度以上的退火 扩散退火 （相变重结晶退火） 球化退火
软化退火 在临界温度以下的退火 再结晶退火
去应力退火
正火的定义
将钢材或钢件加热到Ac3(或Accm)以上适当温度，保温 适当时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工 艺。
正火的目的
获得一定的硬度、细化晶粒， 并获得比较均匀的组织和性能。
4）奥氏体均匀化： 渗碳体全部溶解完毕时，奥氏体的 成分是不均匀的，只有延长保温时间，通过碳原子的扩 散才能获得均匀化的奥氏体。 亚共析钢的加热过程：
F P AC1 F A AC3 A
过共析钢的加热过程：
P Fe3CⅡ AC1 A Fe3CⅡ ACcm A
各种退火和正火工艺示意图
退火、正火后钢的组织差别
加热速度: 100~200℃/h。
保温时间: 经验公式
8.5 Q / 4 (h)
Q：装炉量，t.
一般保温时间不超过15h,否则
氧化损失过重。 冷却速度: 50℃/h。视钢件而定，高合金钢为
2、完全退火
定义
将钢件或钢材加热到Ac3以上，使之完全奥氏体化， 然后缓慢冷却，获得接近于平衡组织的热处理工艺 称为完全退火。
完全退火不能用于过共析钢，因为加热到 Accm 以 上 再 缓 慢 冷 却 时 会 析 出 网 状 渗 碳 体 ， 使 钢的机械性能变坏。
3、 不完全退火
定义
将钢件加热至Ac1和Ac3（或Accm）之间，经保温 并缓慢冷却，以获得接近平衡组织的热处理工艺。
目的
主要用于过共析钢获得球状珠光体组织，以消除应力、 降低硬度、改善切削加工性。由于温度较低，仅使奥氏 体A发生重结晶，不改变先共析铁素体的形态和分布。
特点：
温度低，过程时间短，成本低。
亚共析钢Ac1~Ac3 过共析钢Ac3~Accm
4、 球化退火
定义
将过共析钢工件加热到Ac1以上（20～30）℃，保 温后，以极慢的冷速通过A1，使珠光体P中的渗碳体和 二次渗碳体成为球状或粒状的热处理工艺称为球化退火。
目的
使钢中碳化物呈球状化，以降低硬度，改善切削加工 性能，并为以后的淬火做好组织准备。
1、奥氏体的形成过程 钢在加热时奥氏体的形成过程又称为奥氏体化。以
共析钢的奥氏体形成过程为例。
1）奥氏体形核：奥氏体的晶核优先在铁素体与渗碳体 的界面上形成。 2）奥氏体晶核长大： 奥氏体晶核形成以后，依靠铁、 碳原子的扩散，使铁素体不断向奥氏体转变和渗碳体不 断溶入到奥氏体中去而进行的。 3）残留渗碳体的溶解： 铁素体全部消失以后，仍有部 分剩余渗碳体未溶解，随着时间的延长，这些剩余渗碳 体不断地溶入到奥氏体中去，直至全部消失。
cm2 m/cm 2
54.9 5.6 76.5 7.8
由表可得出结论：
➢正火与退火相比较，正火的强度与韧性较高，
塑性基本相同。
➢但对于过共析钢，完全退火的钢中因为有网状
渗碳体的存在，其硬度、韧性均低于正火的。
➢而球化退火的钢，因其所得组织是球状P，故其
综合性能优于正火的。
退火与正火的选用
生产上退火和正火工艺的选择应根据钢种、冷、热的 使用热加工工艺、零件的使用性能及经济综合考虑。
目前生产上最常用的球化退火工艺，是不
完全退火。退火前的原始组织为细片状珠光体， 不允许有渗碳体网存在。
5、 再结晶退火
定义
经过冷变形后的金属加热到再结晶温度以上，保 温适当时间，使变形晶粒重新转变为均匀的等轴晶粒， 以消除形变强化和残余应力的热处理工艺称为再结晶
目退的火。
消除冷作硬化，提高延展性（塑性），改善切削 性能及压延成型性能。
对于某些不太重要的工件，正火也可作为最终热 处理工序。
2.1 退火、正火的定义、目的和分类
退火的定义
将组织偏离平衡状态的金属和合金加热到适当的温度， 保持一定时间，然后缓慢冷却以达到接近平衡状态组织的 热处理工艺称为退火。
退火的目的
退火的目的在于均匀化学成分、改善机械性能及工艺性 能、消除或减少内应力，并为零件最终热处理准备合适的 内部组织。
球化退火中的珠光体变化
过共析钢的球化退火
T12钢球化退火组织 F+Fe3C
注意：
为了便于球化过程的进行，对于网状严重的 过共析钢，应在球化退火之前进行一次正火， 以消除网状渗碳体。
球化退火工艺：
（1）低于Ac1点温度的球化退火。
球化退火（2）往复球化退火
工艺
周期退火，目的是加速球化过程。
（3）一次球化退火
（6）球化不均匀：由于退火前没有消除网状渗碳体， 在球化退火时聚集而成。可通过正火和一次球化退 火消除。
（7）硬度过高：退火时加热温度过高，冷却速度过快，
粗大的渗碳体
渗碳体网很宽
a)
b）
图4-8 反常组织
a)0.5%C,加热温度为850℃； b）1.2%C，加热温度为970℃
去应力退火后，应缓慢冷却，以免产生新的应力。
去应力退火工艺曲线及其特点
常用退火工艺制度小结
名称
目的
工艺制度
组织
应用
完全 退火
球化 退火
扩散 退火
再结 晶
细化晶粒，消除 铸造偏析，降低 硬度，提高塑性
降低硬度，改善 切削性能，提高 塑性韧性，为淬 火作组织准备
加热到AC3＋ 20～50℃，炉 冷至550 ℃左 右空冷
一般较长。因为完全退火时加热温度超过Ac3不多， 相变进行得较慢，特别是粗大铁素体或碳化物的溶解 和奥氏体成分的均匀过程，均需要较长时间。
冷却速度：
缓慢，以保证奥氏体在Ar1点以下不大的过冷度情况 下进行珠光体转变，以免硬度过高。
完全退火主要用于亚共析钢的铸件、锻件、热轧 件，有时也用于焊件。
注意！
金属熔铸与热处 理
材料科学与工程学院
2011.3
第 二章 退火与正 火
• 退火、正火的定义、目的和分类 • 常用退火工艺方法
扩散退火 完全退火 不完全退火 球化退火 再结晶退火 去应力退火
• 钢的正火 • 退火与正火后的钢的组织性能 • 退火、正火缺陷
本章要求
1．了解退火、正火的定义和分类以及退火、正火 的
（发生黑脆的工具不能返修）
（3）粗大魏氏组织：主要是由于加热温度过高。魏氏 组织不仅晶粒粗大，而且由于铁素体针片形成的脆 面，使金属的韧性急剧下降。
（4）反常组织：亚/过共析钢在Ar1附近冷却缓慢，结 果在亚共析钢中形成非共析渗碳体，再过共析钢中 形成游离的铁素体或渗碳体。
（5）网状组织：由于加热温度过高，冷却速度过慢引 起的。网状铁素体或渗碳体降低钢的机械性能，特 别是网状渗碳体。一般重新正火可消除。
➢ωC ≤0.25%的低碳钢，正火代替退火； ➢ωC=0.25~0.5%的中碳钢，也可正火代替退火； ➢ωC=0. 5~0.75%的中高碳钢，用完全退火； ➢ωC≥0.5%的高碳钢或工具钢，用球化退火。如有网状
二次渗碳体，则应先正火消除。
表4-2 为获得最佳切削加工性而选择的热处理工艺
热处理工艺与切削工艺性的关系
目的
细化晶粒、降低硬度、改善切削性能以及消除内应 力。
退火温度：
不宜过高，一般在Ac3以上20~30℃，适用于 0.3~0.6%C的中碳钢。
加热速度:
常用结构钢、弹簧钢及热作模具钢钢锭，加热 速度100~200℃/h。
保温时间：
常用结构钢、弹簧钢及热作模具钢钢锭，保温 时间
8.5 Q / 4 (h)
2.5退火、正火缺陷
退火和正火若由于加热或冷却不当时会出现一些异常 组织，造成缺陷，常见的如下：
(1)过烧：
由于加热温度过高，晶界被氧化，甚至晶界局部溶解， 使工件报废。
(2)黑脆：
碳素/低合金工具钢在退火后虽硬度很低，但 脆性却很大，断口呈灰黑色，故称“黑脆”。主要 原因是退火温度过高，保温时间过长，冷却缓慢， 珠光体转变按Fe-C进行即碳石墨化。
退火温度
在高于再结晶温度下进行。再结晶温度随着合金成分
及冷塑性变形量而有所变化。再结晶温度因材料不同而
不同。 Fe 450℃； Cu 270℃； Al 100℃；钢材650~700 ℃；Cu合金600~700 ℃；Al合金350~400 ℃。
6、 去应力退火
定义
为了去除由于形变加工、锻造、焊接等所所引起的 及铸件内存在的残余应力（但不引起组织的变化）而进 行的退火，称为去应力退火。
加热到AC1＋ 20～40℃，然 后缓冷
F＋P
片状珠光体 和网状渗碳 体组织转变 为球状
改善或消除枝晶 偏析，使成分均 匀化
消除加工硬化， 提高塑性
加热到Tm100～200 ℃， 先缓冷，后空 冷
加热到再结晶 温度，再空冷
粗大组织 （组织严重 过烧）
变形晶粒变 成细小的等
亚共析钢 的铸、锻、 轧件，焊 接件
正火 退火
珠光体
亚共析钢：先共析铁素体少，珠光体数量较
多，珠光体片间距较小，珠光体团的尺寸较小
过共析钢：珠光体片间距较小及团的尺寸较
小，可以抑制先共析网状渗碳体的析出
亚共析钢：先共析铁素体多，珠光体数量较
少，珠光体片间距较大，珠光体团的尺寸较大
过共析钢：珠光体片间距较大及团的尺寸较
大，有网状渗碳体存在
由于退火（主要指完全退火）与正火在组织上 有着差异，因而性能也有所不同。
状态
退火 正火
表4-1 正火与退火的40Cr钢的机械性能
σb MN/m2
643 65.6 739 75.4
机械 σs
Kg/m2
357 36.4 441 450
性能
δ% ψ%
21 53.5 20.9 76.0
ak
N·m/ Kg·
正 火 （2）作为最终热处理工艺，提供合适的机械性能
（3）用来消除某些处理缺陷
正火的应用：
① 用正火作为性能要求的一般结构件的最终热处理。 ② 亚共析钢采用正火来调整硬度，改善切削加工性能。 ③ 过共析钢的正火可消除网状碳化物。 ④ 细化晶粒（双重正火）
2.4 退火、正火后钢的组织和性能
➢ 加热时钢的组织转变
组织缺陷。 2．理解并掌握退火的目的、退火工艺的特点及常 用
退火工艺方法、正火的目的及工艺特点、退火、 正火后钢的组织和性能。
难点： 退火、正火工艺的选择以及加热温度的确定。
机器零件和工具一般要经过的加工过程：
选原料
锻造
预先热处理 （退火和正火）
最后热处理
机械加工
退火和正火一般作为预先热处理，其作用是：消 除前一工序所造成的某些组织缺陷及内应力，为随后 的切削加工及热处理作好组织准备。
去应力退火工艺曲线及其特点名称目的工艺制度组织应用完全退火细化晶粒消除铸造偏析降低硬度提高塑性加热到ac32050炉冷至550左右空冷fp亚共析钢的铸锻轧件焊接件球化退火降低硬度改善切削性能提高塑性韧性为淬火作组织准备加热到ac12040然后缓冷片状珠光体和网状渗碳体组织转变为球状共析过共析钢及合金钢的锻件轧件等扩散退火改善或消除枝晶偏析使成分均匀化加热到tm100200先缓冷后空冷粗大组织组织严重过烧合金钢铸锭及大型铸钢件或铸件再结晶退火消除加工硬化提高塑性加热到再结晶温度再空冷变形晶粒变成细小的等轴晶冷变形加工的制品去应力退火消除残余应力提高尺寸稳定性加热到500650缓冷至200空冷无变化铸锻焊冷压件及机加工件常用退火工艺制度小结正火1作为预备热处理工艺为下续热处理工艺提供适宜的组织状态2作为最终热处理工艺提供合适的机械性能23钢的正火将钢加热到ac3以上温度并保温出炉空冷至室温的热处理工艺
退火温度
退火温度范围很宽。由于材料成分、加工方法、内应 力大小及分布的不同，以及去除程度的不同，去应力退 火的加热温度范围很宽。
钢500~650℃；铸件500~550℃；焊件500~600℃。
一般在A1以下进行，组织并未发生变化，在缓慢冷却的过 程中，工件各部分均匀冷却和收缩，消除了铸件、锻件、焊接 件、热轧件、冷拉件等的残余内应力，避免在使用或随后的加 工过程中产生变形或开裂
2.2 常用退火工艺方法
1、扩散退火（又称均匀化退 火）
将金属铸锭、铸件或锻坯，在略低于固相线的 温度下长期加热，消除或减少化学成分偏析及显微 （枝晶）的不均匀性，以达到均匀化目的的热处理工 艺称为扩散退火。
多用于优质合金纲和偏析现象严重的合金。
钢件扩散退火
加热温度: Ac3或Accm以上150~300℃
共析、过 共析钢及 合金钢的 锻件、轧 件等
合金钢铸 锭及大型 铸钢件或 铸件
冷变形加 工的制品
2.3 钢的正火
将钢加热到AC3以上温度并保温，出炉空 Nhomakorabea至室温的 热处理工艺。
由于正火比退火加热温度略高，冷却速度大，故珠 光体的分散度大，先共析铁素体的数量少，因而正火后 强度、硬度较高。
（1）作为预备热处理工艺，为下续热处理工艺 提供适宜的组织状态
退火的种类
完全退火
按加热温度
不完全退火 在临界温度以上的退火 扩散退火 （相变重结晶退火） 球化退火
软化退火 在临界温度以下的退火 再结晶退火
去应力退火
正火的定义
将钢材或钢件加热到Ac3(或Accm)以上适当温度，保温 适当时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工 艺。
正火的目的
获得一定的硬度、细化晶粒， 并获得比较均匀的组织和性能。
4）奥氏体均匀化： 渗碳体全部溶解完毕时，奥氏体的 成分是不均匀的，只有延长保温时间，通过碳原子的扩 散才能获得均匀化的奥氏体。 亚共析钢的加热过程：
F P AC1 F A AC3 A
过共析钢的加热过程：
P Fe3CⅡ AC1 A Fe3CⅡ ACcm A
各种退火和正火工艺示意图
退火、正火后钢的组织差别