钢的退火工艺
钢的五种热处理工艺
钢的五种热处理工艺热处理工艺——表面淬火、退火、正火、回火、调质工艺：1、把金属材料加热到相变温度（700度）以下，保温一段时间后再在空气中冷却叫回火。
2、把金属材料加热到相变温度（800度）以上，保温一段时间后再在炉中缓慢冷却叫退火。
3、把金属材料加热到相变温度（800度）以上，保温一段时间后再在特定介质中（水或油）快速冷却叫淬火。
◆表面淬火•钢的表面淬火有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下，它的表面层承受着比心部更高的应力。
在受摩擦的场合，表面层还不断地被磨损，因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求，只有表面强化才能满足上述要求。
由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点，因此在生产中应用极为广泛。
根据供热方式不同，表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。
感应表面淬火后的性能:1.表面硬度：经高、中频感应加热表面淬火的工件，其表面硬度往往比普通淬火高2～3单位（HRC）。
2.耐磨性：高频淬火后的工件耐磨性比普通淬火要高。
这主要是由于淬硬层马氏体晶粒细小，碳化物弥散度高，以及硬度比较高，表面的高的压应力等综合的结果。
3.疲劳强度：高、中频表面淬火使疲劳强度大为提高，缺口敏感性下降。
对同样材料的工件，硬化层深度在一定范围内，随硬化层深度增加而疲劳强度增加，但硬化层深度过深时表层是压应力，因而硬化层深度增打疲劳强度反而下降，并使工件脆性增加。
一般硬化层深δ＝（10～20）％D。
较为合适，其中D。
为工件的有效直径。
◆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①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工。
②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。
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①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工。
②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。
③消除钢中的内应力，以防止变形和开裂。
•退火工艺的种类①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Ac3+（150～200℃），即1050～1150℃，保温时间一般为10～15h，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。
②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Acm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Ac3+（30～50℃）；合金钢为Ac3+（500～70℃）；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500℃左右出炉空冷。
③不完全退火不完全退火是将铁碳合金加热到Ac1～Ac3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Ac1+(40～60)℃，保温后缓慢冷却。
钢的退火与正火是常用的两大类热处理工艺
钢的退火与正火是常用的两大类热处理工艺天若有情天亦老,人学物理数学金融生物死得早预备热处理目的：消除坯料、半成品中的某些缺陷，为后续冷加工，最终热处理作组织准备。
最终热处理目的：使工件获得所要求的性能。
退火与正火的目的:消除钢材经热加工所引起的某些缺陷，或为以后的切削加工及最终热处理做好组织准备。
一、钢的退火1.概念：将钢件加热到适当温度(Ac1以上或以下)，保持一定时间，然后缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺称为退火。
2.目的：（1）降低硬度，提高塑性（2）细化晶粒，消除组织缺陷（3）消除内应力（4）为淬火作好组织准备3.类型：(根据加热温度可分为在临界温度（Ac1或Ac3）以上或以下的退火，前者又称相变重结晶退火，包括完全退火、扩散退火均匀化退火、不完全退火、球化退火；后者包括再结晶退火及去应力退火。
)（1）完全退火：1）概念：将亚共析钢（Wc＝0.3％~0.6％）加热到AC3+（30~50）℃，完全奥氏体化后，保温缓冷（随炉、埋入砂、石灰中），以获得接近平衡状态的组织的热处理工艺称为完全退火。
2）目的：细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度、改善切削加工性能。
3）工艺：完全退火采用随炉缓冷可以保证先共析铁素体的析出和过冷奥氏体在Ar1以下较主温度范围内转变为珠光体。
工件在退火温度下的保温时间不仅要使工件烧透，即工件心部达到要求的加热温度，而且要保证全部看到均匀化的奥氏体，达到完全重结晶。
完全退火保温时间与钢材成分、工件厚度、装炉量和装炉方式等因素有关。
实际生产时，为了提高生产率，退火冷却至600℃左右即可出炉空冷。
4）适用范围：中碳钢和中碳合金钢的铸，焊，锻，轧制件等。
注意事项：低碳钢和过共析钢不宜采用完全退火。
低碳钢完全退火后硬度偏低，不利于切削加工。
过共析钢加热至Accm以上奥氏体状态缓冷退火时，有网状二次渗碳体析出，使钢的强度、塑性和冲击韧性显著降低。
（2）球化退火1）概念：使钢中碳化物球状化而进行的退火工艺称为球化退火。
常用钢热处理工艺
常用钢热处理工艺热处理是一种通过改变金属结构来改善其力学性能的方法。
常用钢热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火和表面淬火等。
下面对这几种常用钢热处理工艺进行详细介绍。
1. 退火退火是指将钢加热到一定温度，然后缓慢冷却。
退火工艺分为完全退火和等温退火两种。
完全退火是将钢材加热至超过临界温度，然后慢慢降温。
等温退火是将钢材加热至超过临界温度，然后在等温时间内，使钢材的温度均匀，从而使钢材的组织变得均匀，于是提高了钢材的韧性。
2. 正火正火是将钢加热到一定温度，然后快速冷却。
正火一般分为低温正火，中温正火和高温正火三种。
低温正火使钢材的硬度提高，但是韧性降低。
高温正火使钢材的韧性提高，但是硬度降低。
中温正火平衡了钢材的硬度和韧性。
3. 淬火淬火是指将钢加热到超过临界温度，然后快速冷却。
淬火一般分为油淬、水淬和气淬三种。
油淬适用于要求较低的钢材，水淬适用于要求较高的钢材，气淬适用于要求最高的钢材。
淬火后钢材的硬度很高，但是韧性降低，此时需要回火来消除内部应力，提高钢材的韧性。
4. 回火回火是将淬火后的钢在一定温度下加热一段时间，然后由于自然冷却所形成的工艺。
回火分为低温回火和高温回火两种。
低温回火提高了钢材的韧性，但是硬度降低。
高温回火提高了钢材的韧性，但是硬度降低。
5. 表面淬火表面淬火是一种特殊的热处理工艺，用于提高钢材的表面硬度和耐磨性。
表面淬火和淬火不同的是，只在钢材表面进行加热和快速冷却。
这种技术对钢材表面的耐磨性提高很大，但是对钢材硬度的提高不大。
总之，钢材热处理是提高钢材力学性能的重要方法，常用的钢热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火和表面淬火等。
选择适当的热处理工艺可以使钢材达到最佳的机械性能。
45号铸钢退火工艺
45号铸钢退火工艺
45号铸钢是一种常用的材料，被广泛应用于机械制造、汽车制造、船舶制造等领域。
为了保证其机械性能和使用寿命，一般需要进行退
火处理。
退火是一种热处理工艺，通过加热材料到一定温度并保温一定时间，使其内部结构发生改变，从而改善材料的性能和加工性能。
对于
45号铸钢而言，退火可以改善其硬度、韧性、抗拉强度等性能。
下面介绍45号铸钢的退火工艺。
1. 加热
将45号铸钢放置在坩埚中，并将坩埚放入炉中，加热到780℃-820℃，保温1-2小时，以淬前组织为准。
2. 降温
将炉子的温度慢慢降到400℃左右，缓慢冷却到室温或进行控制冷却。
3. 热处理
将退火后的45号铸钢进行热处理，从而改善其性能。
热处理温度
为860℃，保温时间为2小时。
然后以每秒10℃进行降温至500℃，保温2h，最后以每秒30℃降温至室温。
需要注意的是，退火和热处理后的45号铸钢应进行质量检验，检
查硬度、韧性、抗拉强度等性能是否达到要求。
若不达标，应重新退
火或调整热处理工艺。
总之，45号铸钢的退火工艺是非常重要的一环，正确的操作方法
可以保证材料的性能和加工品质，从而提高产品的质量和市场竞争力。
钢的退火与正火
热处理工艺曲线
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三、刚的淬火 淬火是将钢加热到适当温度，保持一定 时间，然后快速冷却的热处理工艺。 目的是提高钢的硬度、强度和耐磨性， 只能适用于中碳钢或高碳钢工件。如45钢加 热到830℃左右，快速放入水、油或盐溶中 冷却，使工件的温度快速冷却而得到较高 的硬度、强度，是一种常用的重要的热处 理方法。
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三、回火钢的回火操作.wmv 将钢重新加热到低于727℃的某一温度，保温一 定时间，然后空冷至室温的热处理工艺，称为回火。 目的：减少或消除淬火时产生的内应力，稳定组织， 以满足工件的使用需要的性能。 按回火温度分成三个：回火方法与应用.wmv （1）低温回火 150～250度 目的：降低淬火内应力，提高韧性，并保持高的硬度 和耐磨性； 应用：高碳工具钢、合金钢刃具、量具、滚动轴承、 冷作模具和要求硬而耐磨的零件。
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一、钢的退火 5.均匀化退火 以减少工件化学成分和组织的不均匀程度为主 要目的，将其加热到高温并长时间保温，然后缓慢 冷却的退火。 加热温度：1050～ 1150℃高温。 应用范围：其生产时间 长，成本高，能耗大，主要 用于质量要求高的合金钢铸 锭、铸件和锻坯等。
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二、钢的正火 正火是将工件加热奥氏体化后在空气中冷却的 热处理工艺。 钢的正火只适用于碳素钢和合金元素含量不高 的合金钢。 正火目的与退火目的基本相同。
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常用的淬火冷却方法 • 1.单液淬火 • 单液淬火是将加热的工件放入一种淬火介 质中快速冷却至室温的操作方法。 • 操作简单，易实现机械化与自动化。 • 适用于形状简单的工件，但容易因冷却速 度太快产生淬火缺陷。
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• 2.双液淬火 • 将加热的碳钢先放在水或盐水中冷却，冷 到300—400℃时迅速移入油中冷却，这种 水淬油冷的方法称为双液淬火法。 • 双液淬火法既可使工件淬硬，又能减少淬 火的内应力，有效地防止产生淬火裂纹， 主要用于形状复杂的高碳工具钢，如丝锥、 板牙等，缺点是操作困难，技术要熟练。
钢的常用退火及正火工艺方法和应用范围
钢的常用退火及正火工艺方法和应用范围钢的常用退火工艺包括：
1．完全退火：主要用于亚共析钢，目的是细化晶粒、均匀钢的化学成分和组织、改善钢的切削加工性能，消除中碳结构钢中的魏氏组织、带状组织等缺陷。
2．不完全退火：用于亚共析钢，将钢加热至AC1-AC3（亚共析钢）或AC1-ACcm（过共析钢）之间，保温一定时间后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。
3．球化退火：用于共析钢、过共析钢和合金工具钢，使钢中碳化物球化，获得粒状珠光体的热处理工艺。
4．均匀化退火：也称扩散退火，将钢锭、铸件或锻轧坯加热至略低于固相线的温度下长时间保温，然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。
5．再结晶退火：将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当时间，然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。
6．去应力退火：在冷变形金属加热到再结晶温度以下某一温度，保温一段时间然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。
而正火工艺的应用范围主要包括：
1．低碳钢：正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。
2．中碳钢：可代替调质处理作为最后热处理，也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。
3．工具钢、轴承钢、渗碳钢等：可以消降或抑制网状碳化物的形成，从而得到球化退火所需的良好组织。
4．铸钢件：可以细化铸态组织，改善切削加工性能。
5．大型锻件：可作为最后热处理，从而避免淬火时较大的开裂倾向。
6．球墨铸铁：使硬度、强度、耐磨性得到提高，如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。
钢的正火与退火
钢的退火与正火常用的热处理工艺分为两大类：预备热处理目的：消除坯料、半成品中的某些缺陷，为后续冷加工，最终热处理作组织准备。
最终热处理目的：使工件获得所要求的性能。
退火与正火的目的:消除钢材经热加工所引起的某些缺陷,或为以后的切削加工及最终热处理做好组织准备。
一、钢的退火1、概念：将钢件加热到适当温度(Ac1以上或以下)，保持一定时间，然后缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺称为退火。
2、目的：（1）降低硬度，提高塑性，（2）细化晶粒，消除组织缺陷（3）消除内应力（4）为淬火作好组织准备3、类型：(根据加热温度可分为在临界温度（Ac1或Ac3）以上或以下的退火，前者又称相变重结晶退火，包括完全退火、扩散退火均匀化退火、不完全退火、球化退火；后者包括再结晶退火及去应力退火。
) （1）完全退火：1）概念：将亚共析钢（Wc＝0.3％~0.6％）加热到AC3+（30~50）℃，完全奥氏体化后，保温缓冷（随炉、埋入砂、石灰中），以获得接近平衡状态的组织的热处理工艺称为完全退火。
2）目的：细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度、改善切削加工性能。
3）工艺：完全退火采用随炉缓冷可以保证先共析铁素体的析出和过冷奥氏体在Ar1以下较主温度范围内转变为珠光体。
工件在退火温度下的保温时间不仅要使工件烧透，即工件心部达到要求的加热温度，而且要保证全部看到均匀化的奥氏体，达到完全重结晶。
完全退火保温时间与钢材成分、工件厚度、装炉量和装炉方式等因素有关。
实际生产时，为了提高生产率，退火冷却至600℃左右即可出炉空冷。
4）适用范围：中碳钢和中碳合金钢的铸，焊，锻，轧制件等。
注意事项：低碳钢和过共析钢不宜采用完全退火。
低碳钢完全退火后硬度偏低，不利于切削加工。
过共析钢加热至Accm以上奥氏体状态缓冷退火时，有网状二次渗碳体析出，使钢的强度、塑性和冲击韧性显著降低。
（2）球化退火1）概念：使钢中碳化物球状化而进行的退火工艺称为球化退火。
钢的退火、正火、淬火和回火
使钢硬度、耐磨性下降，脆
性、变形开裂倾向增加。
淬火组织: M+Fe3C颗粒+A’。 (预备组织为P球)
T12钢（含1.2%C）正常淬火组织
⑵合金钢 由于多数合金元素 (Mn、 P除外 )对奥氏体晶粒长大有阻碍
作用，因而合金钢淬火温度比碳钢高。
⑴ 亚共析钢淬火温度为Ac3+ 50~100℃。 ⑵ 共析钢、过共析钢淬火温度为Ac1+50~100℃。
接近平衡状态组织的热处理工艺。
1、退火目的： ⑴调整硬度，便于切削加工。适
合加工的硬度为170-250HB。
⑵ 消除内应力，防止加工中变 形。
⑶ 细化晶粒，为最终热处理作
组织准备。
真空退火炉
2、退火工艺 退火的种类很多，常用的有完全退火、等温退火、球化退火、 扩散退火、去应力退火、再结晶退火。
硬度再次升高。
大于300℃,由于Fe3C 粗化，马氏体转变为 铁素体,硬度直线下 降。
3、回火脆性 淬火钢的韧性并不总
是随温度升高而提高。 在某些温度范围内回 火时，会出现冲击韧
性下降的现象，称回
火脆性。
①第一类回火脆性 又称不可逆回火脆性。是指淬火钢在250-350℃回火时出现的
脆性。
盐浴炉
4、等温淬火法 将工件在稍高于 Ms 的盐浴或碱 浴中保温足够长时间，从而获得
下贝氏体组织的淬火方法。
经等温淬火零件具有良好的综合 力学性能，淬火应力小.
适用于形状复杂及要求较高的小 型件。
钢的淬透性
淬透性是钢的主要热处理性能。 是选材和制订热处理工艺的重要依据之一。
钢的退火工艺 完全退火 去应力退火工艺曲线及操作规程
钢的退火工艺完全退火去应力退火工艺曲线及操作规程2010-10-08 22:10:03| 分类：精密钢管| 标签：|字号大中小订阅退火是将钢材或各种金属机械零件加热到适当温度，保温一段时间，然后缓慢冷却，可以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。
在机械制造行业，退火通常作为工件制造加工过程中的预备热处理工序。
一. 完全退火完全退火是将钢件或各种机械零件加热到临界点Ac3以上的适当温度、在炉内保温缓慢逐渐冷却的工艺方法。
其目的是为了细化组织、降低硬度、改善机械切削加工性能及去除内应力。
完全退火适用于中碳钢和中碳合金钢的铸钢件、焊接件、轧制件等。
完全退火工艺曲线见图1.1。
1. 工件装炉：一般中、小件均可直接装入退火温度的炉内，亦可低温装炉，随炉升温。
2. 保温时间：保温时间是指从炉子仪表到达规定退火加热温度开始计算至工件在炉内停止加热开始降温时的全部时间。
工件堆装时，主要根据装炉情况估定，一般取2~3h。
3. 工件冷却：保温完成后，一般停电（火），停止加热，关闭炉门逐渐缓冷至500℃即可出炉空冷。
对某些合金元素含量较高、按上述方式冷却后硬度仍然偏高的工件，可采用等温冷却方法，即在650℃附近保温2~4h后再炉冷至500℃。
二. 去应力退火去应力退火是将工件加热到Ac1以下的适当温度，保温一定时间后逐渐缓慢冷却的工艺方法。
其目的是为了去除由于机械加工、变形加工、铸造、锻造、热处理以及焊接后等产生的残余应力。
1. 去应力退火工艺曲线见图1-3。
2. 不同的工件去应力退火工艺参数见表C。
3. 去应力退火的温度，一般应比最后一次回火温度低20~30℃，以免降低硬度及力学性能。
4. 对薄壁工件、易变形的焊接件，退火温度应低于下限。
5. 低温时效用于工件的半加工之后（如粗加工或第一次精加工之后），一般采用较低的温度。
表C 去应力退火工艺及低温时效工艺。
钢的常用退火工艺的分类及应用
时效的目的是使淬火后的工件进一步消除内应力,稳定工件尺寸常用来处理要求形状不再发生变形的精密工件,例如精密轴承、精密丝杠、床身、箱体等低温时效实际就是低温补充回火
低温时效
将工件加热到100一150 ℃,保温较长时间约5—20h
冷处理
淬透层深度一般为2—6mm,过深往往引起零件表面严重过热,易产生淬火裂纹;表面硬度钢可达65HRC,灰铸铁为40一48HRC,合金铸铁为43—52HRC;这种方法简便,无需特殊设备,但易过热,淬火效果不稳定,因而限制了它的应用
适用于单件或小批生产的大型零件和需要局部淬火的工具或零件,加大型轴类、大模数齿轮等
1．表层硬度比普通淬火高2—3HRC,并具有较低的脆性2．疲劳强度、冲击韧度都有所提高,一般工件可提高20％一30％3．变形小4．淬火层深度易于控制5．淬火时不易氧化和脱碳6．可采用较便宜的低淬透性钢7．操作易于实现机械化和自动化,生产率高8．电流频率愈高,淬透层愈薄;例如高频淬火一般1—2mm,中频淬火一般3—5mm,工频淬火能到＞l0—l 5mm缺点：处理复杂零件比渗碳困难
常用钢材为中碳钢,如35、45钢及中碳合金钢合金元素＜3％,如40Cr、65Mn等,还可用于灰铸铁件、合金铸铁件;含碳量过低,淬火后硬度低,而碳和合金元素含量过高,则易碎裂,因此,以含碳量质量分数在％一％之间的碳素钢最适宜
电接触加热表面淬火
采用两电极铜滚轮或碳棒向工件表面通低电压大电流,在电极与工件表面接触处产生接触电阻,产生的热使工件表面温度达到临界点以上,电极移去后冷却淬火
1．设备简单,操作方便
2．工件变形极小,不需回火
3．淬硬层薄,仅为一4．工件淬硬层金相组织,硬度不均匀
钢的退火工艺
钢的退火工艺退火是将钢材或各种金属机械零件加热到适当温度，保温一段时间，然后缓慢冷却，可以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。
在机械制造行业，退火通常作为工件制造加工过程中的预备热处理工序。
一. 完全退火完全退火是将钢件或各种机械零件加热到临界点Ac3以上的适当温度、在炉内保温缓慢逐渐冷却的工艺方法。
其目的是为了细化组织、降低硬度、改善机械切削加工性能及去除内应力。
完全退火适用于中碳钢和中碳合金钢的铸钢件、焊接件、轧制件等。
完全退火工艺曲线见图1.1。
3. 工件装炉：一般中、小件均可直接装入退火温度的炉内，亦可低温装炉，随炉升温。
4. 保温时间：保温时间是指从炉子仪表到达规定退火加热温度开始计算至工件在炉内停止加热开始降温时的全部时间。
工件堆装时，主要根据装炉情况估定，一般取2~3h。
5. 工件冷却：保温完成后，一般停电（火），停止加热，关闭炉门逐渐缓冷至500℃即可出炉空冷。
对某些合金元素含量较高、按上述方式冷却后硬度仍然偏高的工件，可采用等温冷却方法，即在650℃附近保温2~4h后再炉冷至500℃。
二. 去应力退火去应力退火是将工件加热到Ac1以下的适当温度，保温一定时间后逐渐缓慢冷却的工艺方法。
其目的是为了去除由于机械加工、变形加工、铸造、锻造、热处理以及焊接后等产生的残余应力。
1. 去应力退火工艺曲线见图1-3。
2. 不同的工件去应力退火工艺参数见表C。
3. 去应力退火的温度，一般应比最后一次回火温度低20~30℃，以免降低硬度及力学性能。
4. 对薄壁工件、易变形的焊接件，退火温度应低于下限。
5. 低温时效用于工件的半加工之后（如粗加工或第一次精加工之后），一般采用较低的温度。
表C 去应力退火工艺及低温时效工艺钢的淬火一. 目的及应用正火是将钢材或各种金属机械零件加热到临界点Ac3或Accm以上的适当温度，保温一定时间后在空气中冷却，得到珠光体基体组织的热处理工艺。
二. 工艺规范（1）常用钢号的正火加热温度及硬度值。
H13热处理工艺
退火工艺：H13钢属于过共析钢,采用常规完全退火或等温球化退火(1)H13钢的完全退火工艺为:850~900e@3~4h,保温结束后随炉冷到500e以下出炉空冷;(2)等温球化退火工艺:845~900度×2~4h/炉冷+700~740度×3~4h/炉冷,[40度/h,[500度出炉空冷;(3)对于质量要求较高的H13钢模具,还应进行防止白点退火,工艺周期较长;(4)形状复杂的模具,在粗加工后应进行一次去应力退火:600~650e@2h/炉冷;(5)模具热处理后,若模具型腔采用磨削!电火花和线切割等方法加工成形会在模具的表面上形成一层厚约10~30Lm的淬火马氏体白亮层,也称之为/异常层0"由于白亮层中的内应力较大,淬火马氏体本身又较脆,磨削时容易在表面产生微裂纹和磨削裂纹,因而磨削加工后最好能在低于回火温度50e以下进行去应力退火,以消除磨削应力,并使表面可能形成的淬火马氏体回火韧化。
大型的H13钢锻件经常规球化退火处理碳化物组织极不均匀,存在严重的沿晶碳化物链可通过多次球化退火或奥氏体化快冷(正火)再球化退火来实现淬火工艺：H13钢的淬火回火工艺可以采用盐浴炉!真空炉和流动粒子炉加热,模具表面光洁,热处理变形小,零件寿命长"特别是外热式刚玉流动粒子炉保护加热,吸收了盐浴炉和真空炉加热的共同优点,很适合热作模具钢的热处理加热。
H13钢采用盐浴炉作为加热设备时的通用淬火工艺是:40~500度预热(0.5min/mm),650~840e预热(0.5min/mm) 1020~1050度奥氏体化(0.25~0.45min/mm),保温结束后可视使用性能要求采用空淬，油淬，气淬或分级淬火,分级温度可取500~540度(0.25min/mm)。
对断裂裂韧性，抗热疲劳和抗热磨损要求较高及淬火处理后需要电加工的模具,为了得到最高的红硬性,可采用奥氏体化温度上限对于要求畸变小!晶粒细!冲击韧性高的模具,为了得到最好的韧性和防止开裂,应采用奥氏体化温度下限。
钢的退火工艺 完全退火 去应力退火工艺曲线及操作规程
钢的退火工艺完全退火去应力退火工艺曲线及操作规程2010-10-08 22:10:03| 分类：精密钢管| 标签：|字号大中小订阅退火是将钢材或各种金属机械零件加热到适当温度，保温一段时间，然后缓慢冷却，可以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。
在机械制造行业，退火通常作为工件制造加工过程中的预备热处理工序。
一. 完全退火完全退火是将钢件或各种机械零件加热到临界点Ac3以上的适当温度、在炉内保温缓慢逐渐冷却的工艺方法。
其目的是为了细化组织、降低硬度、改善机械切削加工性能及去除内应力。
完全退火适用于中碳钢和中碳合金钢的铸钢件、焊接件、轧制件等。
完全退火工艺曲线见图1.1。
1. 工件装炉：一般中、小件均可直接装入退火温度的炉内，亦可低温装炉，随炉升温。
2. 保温时间：保温时间是指从炉子仪表到达规定退火加热温度开始计算至工件在炉内停止加热开始降温时的全部时间。
工件堆装时，主要根据装炉情况估定，一般取2~3h。
3. 工件冷却：保温完成后，一般停电（火），停止加热，关闭炉门逐渐缓冷至500℃即可出炉空冷。
对某些合金元素含量较高、按上述方式冷却后硬度仍然偏高的工件，可采用等温冷却方法，即在650℃附近保温2~4h后再炉冷至500℃。
二. 去应力退火去应力退火是将工件加热到Ac1以下的适当温度，保温一定时间后逐渐缓慢冷却的工艺方法。
其目的是为了去除由于机械加工、变形加工、铸造、锻造、热处理以及焊接后等产生的残余应力。
1. 去应力退火工艺曲线见图1-3。
2. 不同的工件去应力退火工艺参数见表C。
3. 去应力退火的温度，一般应比最后一次回火温度低20~30℃，以免降低硬度及力学性能。
4. 对薄壁工件、易变形的焊接件，退火温度应低于下限。
5. 低温时效用于工件的半加工之后（如粗加工或第一次精加工之后），一般采用较低的温度。
表C 去应力退火工艺及低温时效工艺。
钢的热处理工艺
工艺参数
加热温度：一般碳钢和低合金钢600-700℃；温度太高，晶粒
粗化，温度太低，再结晶不充分。
保温时间： 1-3h。
冷却速度：随炉冷至500℃，出炉空冷。
1. 退火分类与常用工艺
去应力退火
冷变形后的金属在低于再结晶温度加热，以去除由于形
变加工、锻造、焊接等所引起的应力,但仍保留冷作硬
2.3. 正火工艺
双(多)重正火：对工件进行两次或两次以上的正火。
AC3+(150-200)℃
AC3+(30-50)℃
温度/℃
Ac3
时间
工艺说明
@ 含有粗大组织或魏氏组织的锻件和铸件，如20Mn、
20CrMoV、15Cr等低合金钢铸件。
@ 第一次正火消除组大组织。
然 后 冷 至 A r1- ( 2 0 - 3 0 ) ℃ ， 并 在 此 温 度 等 温 较 长 时 间 ， 随 后 炉 冷 至
550℃后空冷的工艺。
温度/℃
AC1+(10-30)℃
.
Ac3
Ac1
Ar1-(20-30)℃ 550℃
随炉缓冷
时间
空冷
与普通球化退火相比，退火周期短，球化组织均匀，
适用于大件。
冷却速度：缓冷至500℃以下出
炉空冷, 大件、易畸变件冷至
200-300℃再出炉空冷 。
小结
01
退火得到接近平衡的组织, 是生产中常用的热处理方法,
退火种类繁多, 目的各不相同, 工艺差别较大; 大部分
退火工艺有3个基本特点, 一是加热温度在Ac1以上, 二
是慢冷, 三是得到珠光体型转变产物。
- 2 0 8 H B W ， 球 化 级 别 2 - 3 级 。 加 工 路 线 ： 备 料 - 锻 造 - 球化退火-车削
钢的退火工艺
钢的退火工艺退火是将钢材或各种金属机械零件加热到适当温度，保温一段时间，然后缓慢冷却，可以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。
在机械制造行业，退火通常作为工件制造加工过程中的预备热处理工序。
一. 完全退火完全退火是将钢件或各种机械零件加热到临界点Ac3以上的适当温度、在炉内保温缓慢逐渐冷却的工艺方法。
其目的是为了细化组织、降低硬度、改善机械切削加工性能及去除内应力。
完全退火适用于中碳钢和中碳合金钢的铸钢件、焊接件、轧制件等。
完全退火工艺曲线见图1.1。
3. 工件装炉：一般中、小件均可直接装入退火温度的炉内，亦可低温装炉，随炉升温。
4. 保温时间：保温时间是指从炉子仪表到达规定退火加热温度开始计算至工件在炉内停止加热开始降温时的全部时间。
工件堆装时，主要根据装炉情况估定，一般取2~3h。
5. 工件冷却：保温完成后，一般停电（火），停止加热，关闭炉门逐渐缓冷至500℃即可出炉空冷。
对某些合金元素含量较高、按上述方式冷却后硬度仍然偏高的工件，可采用等温冷却方法，即在650℃附近保温2~4h后再炉冷至500℃。
二. 去应力退火去应力退火是将工件加热到Ac1以下的适当温度，保温一定时间后逐渐缓慢冷却的工艺方法。
其目的是为了去除由于机械加工、变形加工、铸造、锻造、热处理以及焊接后等产生的残余应力。
1. 去应力退火工艺曲线见图1-3。
2. 不同的工件去应力退火工艺参数见表C。
3. 去应力退火的温度，一般应比最后一次回火温度低20~30℃，以免降低硬度及力学性能。
4. 对薄壁工件、易变形的焊接件，退火温度应低于下限。
5. 低温时效用于工件的半加工之后（如粗加工或第一次精加工之后），一般采用较低的温度。
表 C 去应力退火工艺及低温时效工艺。
钢的常用退火工艺的分类及应用
碳化物球状化，降低 加热至Acl十(20一40)℃或Acl一(20一32)℃，保温后 工模具及轴承钢件，结构钢冷挤压件等 硬度，提高塑性 等温冷却或直接缓慢冷却 加热至Acl一(50一152)℃，保温后空冷 冷变形钢材和钢件
再结晶退火或 消除加工硬化 中间退火 去应力退火 消除内应力
加热至Acl一(100—200)C，保温后空冷或炉冷至200 铸钢件、焊接件及锻轧件 一302℃，再出炉空冷
等温退火
细化组织，降低硬 度，防止产生白点
加热至Ac3十(30—50)℃(亚共析钢)或Acl十(20—42) 中碳合金钢和某些高合金钢的重型铸锻 ℃(共析钢和过共析钢)，保持一定时问，随炉冷至稍 件及冲压件等(组织与硬度比完全退火更 低于Arl进行等温转变，然后空气冷却(简称空冷) 为均匀)
球化退火
钢的常用退火工艺的分类及应用
类别 扩散退火 完全退火 不完全退火 主要目的 成2)℃，长时间保温后缓慢冷却 铸钢件及具有成分偏析的锻轧件等 铸、焊件及中碳钢和中碳合金钢锻轧件 等 中、高碳钢和低合金钢锻轧件等(组织细 化程度低于完全退火)
细化组织，降低硬度 加热至Ac3十(30—52)℃，保温后缓慢冷却 细化组织，降低硬度 加热至Acl十(40一62)℃，保温后缓慢冷却
钢带退火工艺
钢带退火工艺钢带退火工艺是钢材加工过程中的一项重要工艺，通过退火可以改善钢带的机械性能和物理性能，提高其加工性能和使用寿命。
下面将从工艺原理、工艺流程和工艺参数三个方面进行详细介绍。
一、工艺原理钢带退火工艺是将钢带加热到一定温度，保持一定时间后再进行冷却，从而使钢带内部的晶粒重新排列，消除应力，改善钢带的结构和性能。
退火过程中，钢带的晶粒会长大并变得均匀，晶界清晰，晶内夹杂物和残余应力得到消除，从而提高钢带的塑性和韧性。
二、工艺流程钢带退火工艺通常包括加热、保温和冷却三个步骤。
1. 加热：将钢带放入加热炉中进行加热，加热温度一般根据钢带的材质和要求来确定。
在加热过程中，要控制好加热速度，避免钢带表面温度过高或过低，以免引起表面氧化或过度变形。
2. 保温：将加热后的钢带保持在一定温度下一段时间，使其内部温度均匀分布，晶粒长大并重新排列。
保温时间一般根据钢带的厚度和规格来确定，一般较薄的钢带保温时间较短，较厚的钢带保温时间较长。
3. 冷却：将保温后的钢带进行冷却，冷却速度一般控制在适当的范围内，以保证钢带的性能得到最佳的改善。
冷却方式可以通过空气冷却、水冷却或油冷却等不同方式进行，具体取决于钢带的要求和工艺条件。
三、工艺参数钢带退火工艺中的关键参数包括加热温度、保温时间和冷却方式等。
1. 加热温度：加热温度是钢带退火工艺中一个重要的参数，不同材质的钢带对应的加热温度也不同。
加热温度过高会导致钢带过度软化，影响其力学性能；加热温度过低则无法达到理想的退火效果。
2. 保温时间：保温时间是指钢带在退火炉中保持一定温度的时间。
保温时间过长会导致钢带晶粒长大过度，降低其强度；保温时间过短则无法使钢带的晶粒重新排列和结构改善。
3. 冷却方式：冷却方式直接影响钢带的组织和性能。
不同材质的钢带对应不同的冷却方式，一般常用的冷却方式有空气冷却、水冷却和油冷却。
空气冷却速度较慢，适合退火较硬的钢带；水冷却速度较快，适合退火较软的钢带；油冷却速度介于两者之间，适用范围较广。
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钢的退火工艺退火是将钢材或各种金属机械零件加热到适当温度，保温一段时间，然后缓慢冷却，可以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。
在机械制造行业，退火通常作为工件制造加工过程中的预备热处理工序。
一. 完全退火完全退火是将钢件或各种机械零件加热到临界点Ac3以上的适当温度、在炉内保温缓慢逐渐冷却的工艺方法。
其目的是为了细化组织、降低硬度、改善机械切削加工性能及去除内应力。
完全退火适用于中碳钢和中碳合金钢的铸钢件、焊接件、轧制件等。
完全退火工艺曲线见图1.1。
3. 工件装炉：一般中、小件均可直接装入退火温度的炉内，亦可低温装炉，随炉升温。
4. 保温时间：保温时间是指从炉子仪表到达规定退火加热温度开始计算至工件在炉内停止加热开始降温时的全部时间。
工件堆装时，主要根据装炉情况估定，一般取2~3h。
5. 工件冷却：保温完成后，一般停电（火），停止加热，关闭炉门逐渐缓冷至500℃即可出炉空冷。
对某些合金元素含量较高、按上述方式冷却后硬度仍然偏高的工件，可采用等温冷却方法，即在650℃附近保温2~4h后再炉冷至500℃。
二. 去应力退火去应力退火是将工件加热到Ac1以下的适当温度，保温一定时间后逐渐缓慢冷却的工艺方法。
其目的是为了去除由于机械加工、变形加工、铸造、锻造、热处理以及焊接后等产生的残余应力。
1. 去应力退火工艺曲线见图1-3。
2. 不同的工件去应力退火工艺参数见表C。
3. 去应力退火的温度，一般应比最后一次回火温度低20~30℃，以免降低硬度及力学性能。
4. 对薄壁工件、易变形的焊接件，退火温度应低于下限。
5. 低温时效用于工件的半加工之后（如粗加工或第一次精加工之后），一般采用较低的温度。
表C 去应力退火工艺及低温时效工艺钢的淬火一. 目的及应用正火是将钢材或各种金属机械零件加热到临界点Ac3或Accm以上的适当温度，保温一定时间后在空气中冷却，得到珠光体基体组织的热处理工艺。
二. 工艺规范（1）常用钢号的正火加热温度及硬度值。
（2）正火保温时间的计算，可参照淬火工艺规程。
（3）正火工件的冷却一般为空冷，大件正火也可采用风机冷却、喷雾冷却等，以获得理想的效果。
三. 操作要点（1）正火温度工艺规范相近的工件，允许同炉处理。
（2）对表面质量要求高的工件加热应采取防止氧化或脱碳的气体保护措施。
（3）工件一般采用工作温度或稍高于工作温度装炉。
若互相重叠装料，应相应延长保温时间1/4。
（4）工件应均匀放置在炉膛有效工作区里。
（5）工件出炉后，应散开放置在干燥处空冷，不得将工件堆积，不得放在潮湿处。
钢的淬火工艺钢的淬火是将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或在一定范围内发生马氏体不稳定组织结构转变的热处理工艺。
一. 淬火工件的工艺流程一般工件：淬火→清洗→回火→喷砂（或喷丸等）表面清理→检验。
轴类零件及易变形工件：淬火→清洗→回火→校直→去应力处理→喷砂→检验。
二. 淬火前的准备（1）核对工件数量、材质及尺寸，并检查工件有无裂纹、碰伤、缺边、锐边、尖角及锈蚀等影响淬火质量的缺陷。
（2）根据图样及工艺文件，明确淬火的具体要求，如硬度、局部淬火范围等。
（3）根据淬火要求，设计选用合适的工夹具，有的工件进行适当的绑扎，在易产生裂纹的部位，采取相应的防护措施，如用铁皮或石棉绳包扎及堵孔等。
（4）表面不允许氧化、脱碳的工件，应在盐浴炉或预抽真空保护气氛炉中加热，或采取以下防护措施：a. 涂料防护，推荐选用下列涂料配方：①10％石墨+90％润滑脂（质量分数）。
②100gSiO2+5gAl2O3+25gNaSiO3+40gH2O.热涂层0.05~0.10mm，当加热温度小于1050℃时有防氧化、脱碳作用。
③20gSiO2+10Al2O3g+10g长石10gCr2O3+10gSiC+8gKSiO3+12~15gH2O0热涂层0.2~0.30mm，加热温度小于1200℃时有防氧化、脱碳作用。
b. 将工件装入盛有木炭或已使用过的铸铁屑的铁箱中，加盖密封。
（5）大批工件必须作单件或小批量试淬，制订工艺后方可进行批量淬火，并在生产过程中经常抽检。
三. 装炉（1）允许不同材质但具有相同加热工艺的工件装入同一炉中加热。
（2）装炉工件均应干燥、不得有油污及其他脏物。
（3）截面大小不同的工件装入同一炉时，大件应放在炉膛后部，大、小工件分别计算保温时间。
（4）装炉时必须将工件有规律摆放在装炉架或炉底板上，用钩子、钳子或专用工具堆放，不得将工件直接抛入炉内，以免碰伤工件或损坏炉衬。
（5）细长工件必须在井式炉或盐炉中垂直吊挂加热，以减少变形。
（6）在箱式炉中装工件加热时，一般为单层排列，工件间隙10~30mm。
小件允许适当堆放，但保温时间应适当增加。
四. 加热1. 加热方式（1）碳钢及合金钢工件，一般可直接装入比规定的淬火温度高20~30℃的炉中加热。
（2）高碳高合金钢及形状复杂的工件应先预热。
2. 加热温度选择。
3. 工件加热时间的计算：炉中的工件应在规定的加热温度范围内保持适当的时间，保证必要的组织转变和扩散。
加热时间是指从工件装入炉，通电加热起至出炉的整个加热过程保持的时间。
加热时间与工件的有效厚度、钢种、装炉方式、装炉量、装炉温度、炉的性能及密封程度等因素有关。
4. 有效厚度的选择（同时适用于退火和正火工艺）（1）圆棒形工件以直径计算。
（2）扁平工件以厚度计算（保温系数选取上限）。
（3）实心圆锥体按离大端1/3高度处的直径计算。
气体淡化工艺往氮化炉内不锈钢真空密封罐中通入氨气，加热到520℃，保持适当的时间，根据工件材质和渗层要求3-90小时不等，使渗氮工件表面获得含氮强化层，得到高硬度，高耐磨性，高疲劳极限和良好的耐磨性。
操作方法：1.渗氮前的模具必须是先经过正火或调质处理过的工件。
2.先用汽油和酒精擦洗工件表面，不得有锈斑、油污、脏物存在。
3.装入炉内后，对称拧紧炉盖压紧螺栓。
4.将炉罐和炉盖进水口通入冷却水进行循环水冷。
炉盖上管道外水套下端为进水，上端为出水，炉罐单独进水，单独排水，炉盖所有水管可按低进高出原则串联，由一个口进水，一个口排水。
5.升温前应先送氮气排气，排气时流量应比使用时大一倍以上。
排气10分钟后，将控温仪表设定到150℃，自动加热开关拨向开，边排气边加热，150℃保持2h排气，再将控温仪表设定到530℃，把氨气流量调小，保持炉内正压，排气口有较小气流向上的压力，当炉温升到530℃时，恒温恒流渗氮3-20h，再将氨气压力调大一点，让排气维持适中压力，渗氮4-70h，再将氨气压力调小，退氮1-2h，切断电源，停止加热，给少量氨气，使炉内维持正压，待炉温降到150℃以下方可停止供氨出炉。
气体渗碳工艺气体渗碳的目的：气体渗碳是为了增加钢件表层的含碳量和一定的碳浓度梯度，将钢件在渗碳介质中加热并保温使碳原子渗入钢件表层的化学热处理工艺称为渗碳，渗碳钢一般采用普通碳钢、优质碳素结构钢和低碳合金结构钢，也可采用Q235钢。
开炉前的准备：（1）渗碳工件表面不应有锈蚀、污垢、裂纹及伤痕等缺陷。
（2）工件表面不需渗碳部分可采用表面镀铜或涂防渗碳涂料防止渗碳，也可在渗碳后，对不需要渗碳的部分切削去渗碳层。
镀铜层的厚度一般应大于0.03mm；防渗碳涂料的厚度一般应大于0.3mm，要求涂层致密。
（3）采用滴注式渗碳时，渗碳剂一般是甲醇（形成载气）；煤油或丙酮、醋酸乙酯（形成富化气），有条件时也可以采用其他方式的可控气氛渗碳。
为取得高质量渗碳，减少碳黑，最好选用航空煤油滴注。
（4）准备好试样和中间试样。
试样宜取自同批零件，试样表面不允许有锈蚀、油污。
中间试样一般为Φ10mm×10钢试棒。
渗碳操作：①开炉前检查设备（参照井式气体渗碳炉操作规程）②根据停炉时间和炉罐情况，按工艺文件规定，进行炉罐渗碳。
炉罐渗碳时间，对于新炉罐一般为6-12h，对于旧炉罐一般为2-4h左右。
③装炉：a.将材质相同、渗碳层技术要求相同、渗碳后热处理方式相同的工件，放在同一炉生产。
试样放在料筐的有代表性的位置。
每炉装载量和装料高度应小于设备规定的最大装载量和装料高度。
b.为保证炉内渗碳气氛的循环畅通，使渗碳层均匀，工件间应留有纵横大于5mm的间隙。
c.料筐装入炉内时，要垂直摆放，各层料筐应齐整，不得有间隙，同时悬吊放入中间试样棒。
d.工件入炉后，将炉盖盖紧，不允许有漏气现象，滴入渗碳剂后，应保持炉内压力为196-490Pa。
将废气点燃，火苗高度为200-300mm。
④渗碳a.渗碳工艺曲线：根据材质及渗碳层显微组织的要求，由有关工艺文件规定渗碳工艺曲线，一般对于要求严格控制碳化物的低合钢钢工件，可参考工艺曲线图如(1-4)。
对于不要求严格控制碳化物的低碳钢、低合金钢工件，可参考工艺曲线图(1-5)。
一般工件盐炉淬火工艺1. 工艺流程取活（检查技术条件、数量）→鉴别材料→确定淬火操作方式→选择卡具、捆绑铁丝→烘干→加热→冷却→清理油污→回火→喷砂→防锈→校直→检验→交出。
2. 淬火加热（1）设备：中温盐浴炉，常用盐浴的成分配比及使用范围见下表（2）加热方式如下：a.一般零件在烘干后，直接在淬火装炉加热。
b.零件在盐浴中加热时，应采用悬吊方式，零件之间应保持适当间隙；另外，零件与电极之间的距离应不小于30mm；零件离盐浴表面应不小于50mm；零件要与地绝缘。
3. 淬火冷却（1）冷却介质，其成份和工作温度如下表所示：（2）在650℃冷却介质（质量分数）能力的比较，10％NaCl水溶液>50%NaOH水溶液>180℃左右碱液>柴油>机油>180℃左右硝盐>280℃左右硝盐。
（3）冷却方式：a.单液淬火：工件只浸入一种冷却剂中，冷却到底。
b.预冷淬火：工件在浸入冷却剂之前先在空气中适当降温以减少热应力。
c.双液淬火：工件一般先浸入水中冷却，待冷到马氏体开始转变点附近，然后立取出浸入油中缓冷，在水中冷却的时间一般按工件的有效厚度3-5mm/s计算。
d.分级淬火：工件先浸入低温熔盐中冷却，其停留时间一般等于总加热时间的1/3-1/2，最后取出在空气中冷却。
e.热浴淬火：工件只浸入150-180℃的硝盐或碱中冷却，停留时间等于总加热时间的1/3-1/2，最后取出在空气中冷却。
f.等温淬火：将工件浸入等温熔盐中进行冷却，在熔盐中的温度和停留时间根据各种不同钢号的奥氏体等温转变曲线而定，停留时间要保持至奥氏体转变结束。
4. 淬火操作对于有孔、洞、尖角、薄边、沟槽及凸缘等易裂的零件以及细长、薄板、薄壁和圆环等易变形零件，应由质量员组织三结合，共同研究防止淬裂及变形的措施，一般操作应遵守下列原则。
（1）轴形及长柱型工件要垂直进入冷却剂，并严格控制时间（有些可采用滚淬法）。
（2）板状工件要垂直进入冷却剂。