退火强化和退火软化

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退火过程中易出现的问题

退火过程中易出现的问题
退火过程是一种常用的热处理方法，用于改善材料的力学性能和微观结构。

然而，在退火过程中，可能会遇到以下几个常见问题：
1. 晶粒长大不均匀：退火过程中，晶粒会发生再结晶和长大的过程，但有时晶
粒的长大不均匀，导致材料性能的不稳定性。

这可能是由于材料中的应力不均匀或退火温度过高造成的。

为解决这个问题，可以采取减小应力差异或降低退火温度的措施。

2. 结构过度软化：退火过程中，材料的晶格结构会发生调整，从而使其变得更
加柔软。

然而，如果退火时间过长或退火温度过高，结构可能会过度软化，导致材料强度过低。

要避免这种问题，可以通过控制退火时间和温度来调整结构软化的程度。

3. 晶界腐蚀：退火过程中，晶界区域是材料中最容易受到腐蚀和氧化的部分。

晶界腐蚀会导致晶界区域的性能下降，影响材料的整体性能。

为防止晶界腐蚀，可以采取气氛调节、封闭式退火或在退火过程中添加抗氧化剂等方法。

4. 尺寸变化：退火过程中，材料的尺寸可能会发生变化，尤其是在高温条件下。

这可能会导致工件尺寸不符合要求，给生产造成困扰。

为避免尺寸变化问题，可以在设计工艺时预留适当的收缩量，或在退火过程中采取适当的渐变冷却方法。

退火过程是一项复杂的工艺，需要考虑到多个因素的影响。

通过合理的操作和
控制，可以解决退火过程中出现的问题，确保材料获得良好的力学性能和结构特征。

SUS304加工硬化及退火软化

SUS304不锈钢薄板加工硬化及退火软化SUS304是一种18-8系的奥氏体不锈钢，通常用作冲压垫圈类紧固件。

由于其冲压在各部分材料的形变程度各不相同，大约在15%~40%之间，因此材料的加工硬化程度也有差异。

SUS304不锈钢薄板冷加工以后，微观上滑移面及晶界上将产生大量位错，致使点阵产生畸变。

畸变量越大时，位错密度越高，内应力及点阵畸变越严重，使金属变形抗力和强度、硬度等随变形程度而增加，塑性指标伸长率、断面收缩率降低。

当加工硬化达一定程度时，如继续形变，便有开裂或脆断的危险，成形后其残余应力极易引起工件自爆破裂。

在环境气氛作用下，放置一段时间后，工件会自动产生晶间开裂（通常称为“季裂”）。

故在SUS304不锈钢冲压成形过程中，一般都必须进行工序间的软化退火，即中间退火，以消除残余应力，降低硬度，恢复材料塑性，以便能进行下一道加工。

试验材料及分析试验材料：SUS304，厚度0.7±0.05mm，其化学成分（质量分数：W%）≤0.08%C、≤1.00%Si、≤2.00%Mn、≤0.04%P、≤0.030%S、8.00%~10.50%Ni、18%~20%Cr。

表1 不同预形变量对 SUS304 不锈钢力学性能的影响预形变量/％屈服强度Re/MPa 抗拉强度Rm/MPa 伸长率A/%屈强比Re/Rm硬度HVO.20 270 705 63 38.3 17515 585 855 44 68.5 26520 630 860 40 73.3 28025 760 920 39 82.6 30040 980 1025 22 95.6 335由表1可知，随着预形变量的增加， SUS304 不锈钢的屈服强度和抗拉强度增明显提高，硬度值增加，耐塑性下降，产生了明显的加工硬化现象。

同时，也可以清楚看出，随着预形变量的增加，试样的屈强比也随之增加，这说明试样的可成形性也会随着冷变形量的增加而降低。

退火软化工艺经加工硬化的SUS304不锈钢可采用高温和低温退火两种方式来恢复塑性，降低硬化程度，并消除或减少残余应力，为了不使材料产生敏化，退火时应避开500℃~850℃的敏化温度范围。

热处理基础知识

一、热处理1、正火：将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。

2、退火：将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。

3、固溶热处理：将合金加热至高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中，然后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。

4、时效：合金经固溶热处理或冷塑性形变后，在室温放置或稍高于室温保持时，其性能随时间而变化的现象。

5、固溶处理：使合金中各种相充分溶解，强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，以便继续加工成型。

6、时效处理：在强化相析出的温度加热并保温，使强化相沉淀析出，得以硬化，提高强度。

7、淬火：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一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。

8、回火：将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。

9、钢的碳氮共渗：碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。

习惯上碳氮共渗又称为氰化，以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较为广泛。

中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度，耐磨性和疲劳强度。

低温气体碳氮共渗以渗氮为主，其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。

10、调质处理(quenching and tempering)：一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。

调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。

调质处理后得到回火索氏体组织，它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织更优。

它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关，一般在HB200—350之间。

11、钎焊：用钎料将两种工件加热融化粘合在一起的热处理工艺。

铝合金热处理基本形式

退火及淬火时效是铝合金的基本热处理形式。

退火是一种软化处理。

其目的是使合金在成分及组织上趋于均匀和稳定,消除加工硬化,恢复合金的塑性。

淬火时效则属强化热处理,目的是提高合金的强度,主要应用于可热处理强化的铝合金。

1退火根据生产需求的不同,铝合金退火分铸锭均匀化退火、坯料退火、中间退火及成品退火几种形式。

一、铸锭均匀化退火铸锭在快速冷凝及非平衡结晶条件,必然存在成分及组织上的不均匀,同时也存在很大的内应力。

为了改变这种状况,提高铸锭的热加工工艺性,一般需进行均匀化退火。

为促使原子扩散,均匀化退火应选择较高的退火温度,但不得超过合金中低熔点共晶熔点,一般均匀化退火温度低于该熔点5~40℃,退火时间多在12~24h之间。

二、坯料退火坯料退火是指压力加工过程中第一次冷变形前的退火。

目的是为了使坯料得到平衡组织和具有最大的塑性变形能力。

例如,铝合金热轧板坯的轧制终了温度为280~330℃,在室温快速冷却后,加工硬化现象不能完全消除。

特别是热处理强化的铝合金,在快冷后,再结晶过程未能结束,过饱和固溶体也未及彻底分解,仍保留一部分加工硬化和淬火效应。

不经退火直接进行冷轧是有困难的,因此需进行坯料退火。

对于非热处理强化的铝合金,如LF3,退火温度为370~470℃,保温1.5~2.5H后空冷,用于冷拉伸管加工的坯料、退火温度应适当高一些,可选上限温度。

对于可热处理强化的铝合金,如LY11及LY12,坯料退火温度为390~450℃,保温1~3H,随后在炉中以不大于30℃/h的速度冷却到270℃以下再出炉空冷。

三、中间退火中间退火是指冷变形工序之间的退火,其目的是为了消除加工硬化,以利于继续冷加工变形。

一般来说,经过坯料退火后的材料,在承受45~85%的冷变形后,如不进行中间退火而继续冷加工将会发生困难。

中间退火的工艺制度基本上与坯料退火相同。

根据对冷变形程度的要求,中间退火可分为完全退火(总变形量ε≈60~70%),简单退火(ε≤50%)和轻微退火(ε≈30~40%)三种。

名词解释热处理中的退火

名词解释热处理中的退火热处理是一种通过对金属材料进行加热和冷却来改变其力学性能的方法。

在热处理的众多方法中，退火是最常用的一种。

退火通过加热金属材料到一定温度，然后缓慢冷却，以消除残余应力、改善可塑性和减少硬度。

在这篇文章中，我们将探讨名词解释热处理中的退火，并深入了解其原理和应用。

一、退火的原理退火主要通过改变金属中的晶格结构来改变其物理和力学性能。

当金属加热到足够高的温度时，金属晶格中的原子将开始发生移动，产生一种称为“自扩散”的现象。

这种移动使金属内部的应力得到释放，并且有助于晶界的聚合。

在退火过程中，金属的晶格结构将会发生重排，形成一种更致密、有序的结构，即晶粒长大和重新结晶。

这可以使金属材料具有更好的塑性和韧性，从而提高其可加工性和使用寿命。

二、退火的分类退火可以根据温度和冷却速率进行分类，常见的退火方法有全退火、过共析退火、正回火和球化退火。

1. 全退火：也称为软化退火，是最常用的退火方法之一。

全退火将金属加热到足够高的温度，使其全部组织均匀地进入高温区域。

然后，通过缓慢冷却，使金属材料达到均匀的结构和力学性能。

2. 过共析退火：适用于具有过共析组织的合金。

过共析退火通过将合金加热到足够高的温度以及保温一段时间，以促进共析相的析出。

然后通过缓慢冷却，使共析相在金属组织中扩散和沉淀，从而使合金材料得到细化晶粒和精细化组织。

3. 正回火：适用于高碳钢和合金钢等材料。

正回火将材料加热到临界温度以上，然后迅速冷却。

此过程会使材料的组织发生变化，降低硬度，提高塑性，并减少脆性。

4. 球化退火：球化退火主要用于冷轧钢丝等线材生产中。

球化退火通过高温加热将冷变形的钢丝塑性和韧性恢复到最佳状态。

这个过程会使钢丝的晶粒细化，松弛应力，并达到球状的形态。

三、退火的应用退火在金属材料的加工和制造过程中有着广泛的应用。

以下是退火在不同领域的一些应用示例：1. 锻造和冲压：金属在加工过程中往往会产生硬化和残余应力。

球化退火与软化退火

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Ac1以上20～30℃，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Ac1+(20～40)℃或Acm-(20～30)℃，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Ac1以上20～30℃，保温适当时间，然后随炉缓慢冷却，冷到500℃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Ar1的温度进行等温，等温时间为其加热保温时间的1.5倍。

等温后随炉冷至500℃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。

软化退火热处理的热处理程序是将工件加热到600℃至650℃范围内（A1温度下方），维持一段时间之后空冷，其主要目的在於使以加工硬化的工件再度软化、回復原先之韧性，以便能再进一步加工。

此种热处理方法常在冷加工过程反覆实施，故又称之為製程退火。

大部分金属在冷加工后，材料强度、硬度会随著加工量渐增而变大，也因此导致材料延性降低、材质变脆，若需要再进一步加工时，须先经软化退火热处理才能继续加工。

铝材退火状态

铝材退火状态铝材是一种广泛应用于各个领域的金属材料，它具有轻质、高强、良好的导热性及导电性等优秀特性。

同时铝材的退火状态决定了其性能和加工工艺，因此对于铝材而言，退火状态也是非常重要的一个方面。

在下面的篇幅中，我们将围绕铝材退火状态进行探讨。

首先，铝材的退火状态是指在高温下进行处理，通过热处理后使铝材达到一定的软化程度。

铝材的退火有两种状态，即完全退火和部分退火。

完全退火也被称为全退火，是指将铝材加热到一定温度下，持续保温一定时间后冷却下来，让铝材达到一个最佳的软化状态。

这种退火状态下铝材的晶粒将变得非常细小，杂质含量也较低，同时其抗拉强度降低，韧性提高。

在使用过程中，经过完全退火的铝材可以更容易地进行加工和成型。

部分退火也称为半退火，在退火过程中，铝材的温度不必达到完全退火的温度，而是在较低的温度下加热，保温一定时间后冷却，让铝材达到一定的软化程度。

这种情况下铝材的强度不会像完全退火一样显著下降，但其导电性和导热性会有所提高。

铝材在不同的退火状态下会有不同的性质和特点。

在完全退火状态下，铝材晶粒颗粒非常细小，铝材内部的残余应力得到释放，铝材的延展性和韧性也得到显著提高。

此时的铝材非常容易进行加工和成型，受力时铝材的承压能力有所下降，但铝材防腐性能、耐蚀性能得到了提升。

而在部分退火状态下，铝材晶粒并不是特别细小，可以保留一定的强度，具有较高的导电性和导热性，因此在电器电子行业中得到广泛应用。

同时，铝材的退火状态对于铝材的项目质量以及生产工艺也有着关键的影响。

在铝材的工业生产中，不同的退火状态可以通过不同的温度、时间、气氛等条件来实现。

通常对于经过筛选后的优质铝材，在制造前要求进行完全退火处理，以确保铝材的加工性能和工艺品质。

而对于中低品质的铝材，也可以通过半退火等方式来降低生产成本，提高加工效率。

综上所述，铝材的退火状态是非常重要的，它直接决定着铝材的硬度、延展性等性质，同时也对铝材的生产工艺和制品质量有着重要的影响。

退火软化

退火软化1.金属经过冷加工后，晶粒形状及其方位等均发生了变化，其性能也发生了变化，因此在许多情况下都需要对冷加式的金属进行热处理，使金属恢复冷加式前的性能或达到使用的要求。

在电力电缆生产过程中，一般有以下几种情况的热处理：（1）使经过冷加式硬化的金属诉塑性恢复到冷加式这前的水平，以便继续拉制。

即中间退火。

（2）为了使拉线的成品恢复拉线前的电气和机械性能。

即成品退火。

（3）为了得到高强度的线材，对拉制产品(如铝镁硅合金线)进行淬火。

（4）为了得到适当硬度的线材而进行的拉制成品退火。

2.金属退火基本原理金属经冷加式塑性变形后，内部晶粒破碎，晶格畸变，存在残余内应力，因此是不稳定的。

它有向稳定状态发展的自发趋势，但在常温下原子的扩散能力很弱，变化很难进行。

将冷变形的金属进行加热，使原子动能增加，促使其发生变化，使金属恢复冷加工前的性能。

金属退火的过程，可分为以下三个阶段：（1）晶格回复阶段。

当加热温度不高（低于最低再结晶温度）时，原子扩散能力尚低，虽有微扩散，却不会引起组织变化。

但由于原子有了微小的扩散，能使晶格畸变程度大为减轻，从而使内应力大大下降，导电性及耐腐性等均有显著提高。

机械性能变化不大，这个阶段称为回复阶段，也叫去应力退火。

（2）再结晶阶段。

冷变形金属加热到较高温度时，将形成一些晶格方位与变形晶粒不同，内部缺陷较小的等轴（各方向直径大致相同）小晶粒，这些小晶粒不断向周围的变形组织中扩展长大，直到金属的冷变形组织全部消失为止。

这个过程称为金属的再结晶。

冷变形金属经过再结晶，由于冷变形而产生的晶格畸变等缺陷及内应力完全消除，因而强度下降，导电率提高，塑性和韧性增加。

冷加式硬化状态得到彻底改善。

再结晶过程中，金属晶格类型不发生变化，即并未形成新相，故不是相变过程。

（3）再结晶后的晶粒成长阶段。

冷变形金属在刚完成再结晶过程中，一般都能获得细小而均匀的晶粒。

随着加热温度的提高或延长保湿时间，再结晶后的晶粒还要互相并而长大，使晶粒变粗，机械性能变坏这个过程中称为聚集再结晶。

6063铝退火软化

6063铝退火软化
6063铝合金是一种常见的铝合金材料，通常用于制造建筑和工
业用途的构件和零件。

对6063铝合金进行退火处理可以使其变得更
加柔软和易于加工。

退火是一种热处理工艺，通过加热和冷却来改
变材料的结晶结构和性能。

在对6063铝合金进行退火处理时，首先需要将材料加热到特定
温度（通常在400°C至500°C之间），然后保持一定时间，以使
材料内部的晶粒得以长大和重新排列。

接着，将材料缓慢冷却至室温。

这个过程可以消除材料内部的应力，减轻材料硬度，提高塑性，从而使其更容易进行加工和成形。

退火处理后的6063铝合金具有更好的可加工性和成形性，适用
于各种加工工艺，如挤压、冲压、焊接等。

此外，退火后的6063铝
合金还具有较好的抗腐蚀性能和表面光洁度，适用于室内和室外使
用的建筑材料。

需要注意的是，退火处理的温度、时间和冷却速度等参数需要
根据具体的材料厚度、形状和要求的性能来进行合理的控制和调整，以确保获得理想的退火效果。

同时，退火处理后的6063铝合金可能
会降低一定的强度和硬度，因此在实际应用中需要根据具体情况进行综合考虑和选择合适的工艺。

高铬铸铁的软化退火工艺

高铬铸铁的软化退火工艺软化退火是一种常见的热处理工艺，用于改善材料的机械性能和加工性能。

高铬铸铁作为一种重要的工程材料，具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和高温强度，被广泛应用于汽车制造、机械制造和能源行业等领域。

然而，高铬铸铁的硬度和脆性使其在某些应用场景下存在一定的局限性，因此需要进行软化退火处理。

高铬铸铁的软化退火工艺主要包括加热、保温和冷却三个步骤。

首先，将高铬铸铁样品放入加热炉中进行加热。

加热过程中需要控制加热温度和保持时间，以确保样品均匀加热到适当温度。

一般而言，高铬铸铁的软化温度范围在800℃至900℃之间，因此加热温度可选择在该范围内。

加热完成后，需要将样品保温一段时间，以使其内部结构发生改变。

保温时间的长短取决于材料的厚度和加热温度。

一般而言，保温时间在1至2小时之间。

在保温过程中，高铬铸铁的结晶粒会发生再长大，晶界和奥氏体的碳浓度也会发生变化，从而改善材料的塑性和韧性。

最后一步是冷却过程。

冷却速率的选择对于软化退火效果至关重要。

过快的冷却速率会导致材料硬度回升，而过慢的冷却速率则无法达到理想的软化效果。

因此，需要选择适当的冷却方法和速率。

常用的冷却方法有空气冷却、水冷却和油冷却等。

其中，油冷却是最常用的方法，因为它可以提供较为均匀的冷却速率，从而获得较好的软化效果。

软化退火处理后的高铬铸铁具有较好的塑性和韧性，硬度和脆性得到明显降低。

这使得高铬铸铁能够更好地适应各种工程要求，提高了其加工性能和使用寿命。

此外，软化退火还可以消除材料内部的应力和缺陷，提高材料的稳定性和可靠性。

高铬铸铁的软化退火工艺是一种有效的热处理方法，可改善材料的机械性能和加工性能。

通过合理控制加热温度、保温时间和冷却速率，可以获得理想的软化效果。

软化退火后的高铬铸铁具有较好的塑性、韧性和耐腐蚀性，能够更好地满足各种工程要求。

因此，在实际应用中，软化退火工艺在高铬铸铁材料的加工和制造中具有重要的意义。

关于塑料退火的资料

关于塑料退火的资料近年来，越来越多的人意识到塑料废弃物对环境的影响是无法忽视的。

塑料材料的加工以及再循环过程中，塑料材料需要执行退火这一重要的工艺过程，而塑料退火对塑料材料的性能和质量具有非常重要的影响，因此了解塑料退火技术的相关资料，对塑料生产和回收过程都具有非常重要的意义。

一、塑料退火的定义和目的塑料退火是工程热塑性塑料加工过程中不可缺少的重要工艺，通过适当的退火处理，可以改善塑料材料的加工性能，提高塑料的物理性能和化学性能，促进塑料的再加工和回收处理。

在塑料加工工艺中，为了使塑料材料能够更好地加工成形，必须进行加热处理，但是过高的加热温度会导致塑料密度的降低，物理性能和化学性能的变化。

为了解决这一问题，塑料需要进行退火处理，通过恰当的温度和时间控制，使塑料材料得到更优化的性能。

二、塑料退火的分类和流程根据塑料加工工艺的不同，塑料退火可以分为以下几种：1. 热处理退火在加工过程中，塑料原料需要进行高温热处理，使塑料材料软化并使形状稳定，从而满足成形、塑断和表面质量等要求。

2. 分子链钝化退火钝化退火是通过热能切断塑料分子链的办法来改善材料性能和抑制变形。

主要用于长玻璃纤维增强复合材料。

3. 有机溶液退火有机溶液退火是通过在特定的有机溶剂中处理塑料材料，使其吸附和滞留有机溶液，从而起到改性和强化的作用。

塑料退火的流程大致如下：先将塑料材料加热至合适的温度，然后保持一段时间，最后冷却至室温。

针对不同类型的塑料，其退火温度和时间也会有所不同，需要结合实际情况进行调整。

三、塑料退火的影响因素塑料退火的效果受着以下几个因素的影响：1. 温度塑料退火处理的关键因素是温度。

过高的温度会导致材料的几何结构和表面物理性能的变化，过低的温度会导致结晶偏低、表层塑性不足等问题。

2. 时间时间是塑料退火处理的另一个重要因素。

如果退火时间过短，材料的分子链结构将没有时间得到充分的整合；而退火时间过长，则会导致材料的分子链结构变得过于均匀，从而减少塑料的物理性能和耐热性。

铸铁之弛力退火处理和铸铁之软化退火处理

铸铁之弛力退火处理和铸铁之软化退火处理几乎所有的铸件在冷却过程中都会產生热应力，在热处理过程中，特别正常化处理和退火处理之后均会成内应力，内应力发生的主要原因在於铸件的内部肉厚不同，在急速冷却过程中由於热降的差异发生，肉厚不同会使每一个不分的收缩各异，因而引起了所谓内应力，冷的部分具有较高的潜变长度，而热的部分其长度较低，故热的部分就会在冷的部分收缩后形成热点造成部份的变形，变形部分之强度，随著变形度的增加而提高，最后再不能进一步变形时，铸件内部形成某种程的弹性应力，甚至塑性应变，即為内应力，此应力几乎可高达与抗拉强度等值，一且由於任何外在的原因使局部应力超过抗拉强度的时候，此类铸件很容易因而造成破裂，热处理是消除内应力最重要的一种方法，主要程序是升高温度，令所有铸建在非常均匀而缓慢的情况下，加热及冷却。

退火温度的高低，主要视铸件的组成部分，以及必须消的强度量而定，甚至必须考虑组织的可能变化，最适合的退火温度可大致归纳如下：对非合金性的铸铁而言，约在500~575℃之间，对於低筋性的铸铁而言，大约在550~600℃之间，对高合金铸铁而言则在600~650℃之间，炉内的温度分布，必须儘可能的均匀以避免存在温度梯度，不论任何情况下，用於退火的火焰或热气体，不能直接喷向铸件，以避免在加热的时候，薄壁的部分在次引起热应力，而增加残留应力的存在量，进而引起破裂，在到达退火温度后的第一小时内大部分的内应力均会消除，则视铸件的厚薄而定，一般而言铸件厚度每增加25mm必须增加一小时的退火时间。

铸铁之软化退火处理灰铸铁与球状石墨铸铁软化退火，事实上是一种针对碳化物分解的热处理，对非合金性及低合金铸铁而言，铁碳所形成的碳化物并非是一种稳定相，在高温中经过一段足够长的时间，碳化物分解成為石墨、肥力铁或沃斯田铁，此类分解过程就是一般所谓的软化热处理，同时也是製造展性铸铁的主要程序，灰铸铁裡的碳化物主要分两类，第一类是在凝固过程中形成的共晶碳化物(Eutectic Carbide)，一般称之為自由碳化物(Free Carbide)。

模具热处理工艺

模具热处理工艺模具是在生产中起到关键作用的零件，其性能与使用寿命直接关系到产品的质量与成本。

为了提高模具的使用寿命，热处理技术被广泛应用于模具加工中，其中以模具热处理工艺最为重要。

模具热处理工艺是指通过加热、保温、冷却等一系列工艺，改变模具的组织结构与性能，从而达到提高模具硬度、耐磨性、抗拉强度、韧性等目的的过程。

模具的热处理工艺可以分为淬火、回火、退火、正火、软化退火等多种方式，下面将具体介绍这些工艺及其应用。

淬火淬火是指将模具加热至临界温度，然后迅速浸泡于冷却介质中使其急冷而形成马氏体。

淬火能大大提高模具的硬度、强度和耐磨性，但同时也会降低其韧性。

因此，淬火适用于对模具表面耐磨性要求高、工作条件恶劣的情况，如机械加工、冲压、冷镦等。

回火回火是指将已淬火的模具在一定温度下加热并保温，使得马氏体经过部分转变而变得更加均匀和细小，从而提高模具的韧性和延展性。

回火过程中，模具的硬度会有所降低，但整体性能得到提高。

因此，回火适用于对模具整体性能要求高、工作条件较为复杂的情况，如注塑、挤出、热成型等。

退火退火是指将模具加热至一定温度后进行保温，再以适当速度冷却至室温，使得模具组织结构变得更稳定而得到软化的效果。

退火主要作用是消除模具加工过程中的残余应力，改善模具组织结构，减少模具开裂、变形等缺陷，提高其加工性能。

因此，退火适用于对模具整体性能要求不高、需要进行后续加工的情况，如锻造、铸造、焊接等。

正火正火是指将模具加热至一定温度后进行保温一段时间，使得模具组织结构得到均匀化、改善和稳定化，从而提高模具的硬度、强度和韧性。

正火适用于对模具整体性能要求高、需要承受强烈冲击或挤压的情况，如钢板压制、锻造等。

软化退火软化退火是指将模具加热至一定温度后保温，使其组织结构得以稳定化，同时也使其硬度、强度、韧性等性能下降。

软化退火一般用来去除模具中的残余应力，处理模具变形问题等，并能为后续的加工、表面处理提供便利。

总的来说，模具热处理工艺是模具加工中不可或缺的一部分，通过合理的热处理工艺，能够使模具的性能得到提高，从而延长模具的使用寿命。

退火过程的技术参考

一、退火过程:
退火方式一般为电接触式,电极通过退火轮(接触轮)将大电流均匀导入铜线上,实现铜线的预热和加热.预热是将铜线加热到不至于氧化的最高温度,一般为250度左右;加热是将铜线加热到退火温度,一般为500~550度,使之再结晶.加热段有蒸汽保护,防止铜线氧化，再经过水冷却后,完成了退火(软化)过程。

二、技术要求：
１、退火电压和拉线速度及收线速度应保持同步性．
２、退火电流与退火线径的平方成正比，应根据线径大小设置退火电流．确保退火软铜线的性能符合ＧＢ３９５３的规定或理想的性能．
３、收线张力是通过储线器汽缸的压力进行调整．
４、铜线的直径偏差应符合ＧＢ３９５３的规定。

三、线径缩小的原因：
铜线在拉制过程中产生硬化现象，退火软化后，铜线的抗拉强度降低，塑性和延伸率增加．在收线张力的作用下，线径缩小是必然现象．但应当控制线径缩小的范围，一般不大于０.０２ｍｍ（根据线径的大小而确定）．如果收线张力减小，退火轮之间的铜线会抖动，接触不好，出现点火花现象，容易断线和加速退火轮的损坏．因此，应根据线径的大小选择收线张力。

四、措施：
将线径缩小的量，增加到定径模具的孔径上。

纳米结构金属反常的加工软化与退火硬化机制

试样2
从已发表的文献来看, 晶界位错源抑制强化(dislocat ion
source-limited st reng thening)是变形后的退火强化的主要机理。
在亚微米晶和纳米晶内部Frank-Read 位错源存在的可能性很小大角度晶界成为位错源和位错阱
退火
晶粒内位错密度降低
强度升高难以均匀变形延伸率降低
启动晶界上的位错源需要更大的力
晶界发生弛豫
金属的强化机制有哪几种？
Hansen 与其合作者发现, ARB 处理后的Al , 其典型微观结构为层片状, 层与层之间为大角度晶界, 层内被连接相邻大角度晶界的小角度晶界分割为竹节状。
其中, σ0 是晶格阻力;σp 是小角度晶界中的位错引起的林位错强化, 它与ρ^(1/ 2)成正比(ρ为位错密度);σb 是大角度晶界引起的晶界强化, 它与d ^(-1/ 2) 成正比(即著名的Hall-Petch 关系), d 是由大角度晶界密度计算得到的晶粒直径。
对于晶粒度小于1微米的退火后的材料, 计算值要远低于实验值, 表明应有其它的强化机制存在, 应是晶界位错源抑制强化。
Valiev 等通过HPT 制得的纳米Ti 的退火强化与Ni 和A l
中的退火强化有显著不同, 即低温退火使Ti 的强度与延伸率均升高, 而使Ni 与Al 的强度升高的同时延伸率却下降。
加工硬化
加工软化
退火强化
加工软化
加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。
加工软化：金属在再结晶温度以下拉伸或压缩变形中，随着变形量的增大，材料发生软化（强度降低）的现象
超细晶（<1μm）纳米晶（<100nm）

退火、正火知识简介

残留应力退火一般机械製品於加工面总是免不了会有残留应力的存在，若製品未经适当应力退火处理，在不当的暴露於热源〈例如阳光、热引擎等〉下，会產生变形的现象，另外由残餘应力经常识高度集中在某一局部区域，例如表面，焊接区等，因此会局部降低製品的机械强度。

為避免这些问题，我们必须採用残餘应力退火处理。

此处理是将製品缓慢而均匀的加热至一低於向变化点之温度，然后至於此温度一段时间，在缓慢而均匀的逐步冷却下来，在此过程中最重要的是必须保持製品个区域之冷却速度相同，否则冷却后，由於各区冷却速率的差异，会再度造成残餘应力的出现。

此点对复杂形状之製品尤其严重。

由於一应力退火乃是利用原子在高温有微小潜变的现象，来重组原子位置以消除应力的存在。

因此材料支应力退火温度随著材料之高温潜变能力不同而有所变化。

一般对耐潜变之材料。

例如低合金钢平常所用之退火温度為595~675℃，但高铬合金钢则在900~1065℃。

我们可视情况需要，利用较低的温度与较长的时间，达到与短时间，高温度下处理相同效果支应力消除。

去应力退火处理去应力退火热处理主要的目的，在於清除因锻造、铸造、机械加工或焊接所產生的残留应力，这种残存应力常导致工件强度降低、经久变形，并对材料韧性、延展性有不良影响，因此弛力退火热处理对於尺寸经度要求严格的工件、有安全顾虑的机械构件事非常重要的。

弛力退火的热处理程序係将工件加热到A1点以下的适当温度，保持一段时间（不需像软化退火热处理那麼久）后，徐缓冷却至室温。

特别需要注意的是，加热时的速度要缓慢，尤其是大型物件或形状复杂的工件更要特别注意，否则弛力退火的成效会大打折扣。

钢的正火将钢加热到临界点（AC3、ACcm）以上，进行完全奥氏仜化，然后在空气中冷却，这种热处理工艺，称为正火。

（一）正火工艺正火的加热温度正化学成份AC3以上50-100℃；过共析钢的加热温度ACcm以上30-50℃。

保温时间主要取决于工件有效厚度和加热炉的型式，如在箱式炉中加热时，可以每毫米有效厚度保温一分钟计算。

纳米结构金属的退火硬化与形变软化

SCIENCE VOL 312 14 APRIL 2006纳米结构金属的退火强化与形变软化Xiaoxu Huang,1* Niels Hansen,1 Nobuhiro Tsuji2我们发现，纳米结构的金属可以通过退火而强化，强化后经过变形又使其软化，这与金属的常规行为相矛盾。

微观结构的研究表明，晶粒尺度影响位错与位错、位错与界面的交互作用，热处理（退火）减少位错的数量及其交互作用，结果导致强度升高,，塑性降低。

而随后的变形又储存了位错，促进了屈服过程，因而使强度降低、塑性提高。

这样的结果表明，对于诸如纳米Al这样的金属材料，应该把变形作为优选加工步骤，而不是选用退火。

自古以来，熟悉金属材料的人们都知道，当金属变硬时（如锻造后）就应该采用退火而使其软化。

通过选择正确的退火加热温度和保温时间，可使金属获得适当的强度和塑性的配合。

而对于目前人们所关注的纳米金属来说，其强度非常高，塑性和成型性能较差，使其应用受到限制。

当晶粒尺寸减小到纳米尺度时，由于晶粒细化使强度升高，通过退火可试图使塑性变好。

研究已表明（文献1），对具有两类尺寸的晶粒（晶粒尺寸从纳米到微米分布）的金属进行退火时，纳米结构金属的强度略微降低，而粗晶粒的形变强化（即加工硬化）提供塑性。

人们也发现，在较低温度下进行退火，不能使纳米结构产生非均匀的粗化，因此使纳米结构金属产生强化而不是软化，例如，对于通过惰性气体凝结（文献2-4）、电沉积（文献5,6）、大应变塑性变形（文献7-10）所获得的纳米结构材料，都不能通过低温退火使其软化。

当用拉伸试验来评价力学性能时，伴随材料的强化，其拉伸塑性降低（文献5,9,10）。

虽然有人说明退火导致强化这种不寻常的现象与结构特性的改变有关（如退火改变晶界结构，文献11），但是各种假说还没有得到证实。

本文的工作有两个目的：其一是弄清纳米结构金属在退火时性能与结构的变化；其二是利用我们发现的结果来激励新的优先加工过程的发展。

钢的软化退火

软化退火的目的就是提高材料的成形性和可加工性！并非所有材料都必须设计成能承受很高的机械载荷。

例如，对于带有铣槽的弯曲金属板，材料不必能够吸收高强度的力。

相反，材料选择的重点是钢的良好成形性和可加工性。

为了生产更经济，这在大批量自动化生产中发挥着重要作用。

因此，可能有必要调整钢的微观结构，使其能够更好地成形和/或加工。

特别是在成形性方面，因此有必要产生相应的软化组织。

这可以通过所谓的软化退火来实现。

图3：软化退火的温度范围在软化退火过程中，亚共析钢被刚好加热到PS线以下，这样渗碳体就不会分解。

层状渗碳体现在有足够的时间通过扩散过程转变成热力学上更有利的圆形。

珠光体中的条状渗碳体转变为球状渗碳体。

渗碳体分解成圆形后，钢慢慢冷却。

与亚共析钢相比，过共析钢在软化退火过程中加热，温度略高于或围绕PSK线振荡。

图4：软化退火通过在软退火前对钢进行淬火，可以获得具有细小球状渗碳体的均匀组织。

球状渗碳体由相对均匀的马氏体组织形成。

经软化退火处理后，由于球状渗碳体的存在，钢的成形性能明显提高。

其原因在于促进了位错运动。

当条形渗碳体片层从晶粒的一端向另一端完全延伸时，球状渗碳体仅偶尔出现在晶粒中。

因此，球状渗碳体对位错运动的阻碍不如完全穿过条形渗碳体。

变形能力相应增加，硬度降低。

由于成形力的减小，有助于后续的轧制、弯曲、深冲等工艺的实现。

此外，球状渗碳体具有更好的可切削性，因为与片状渗碳体相比，球状渗碳体对刀具切削刃的阻力较小。

这相应地增加了工具的耐久性。

与片状渗碳体相比，球状渗碳体提高了微观组织的可加工性！下面的微观组织照片显示出软化退火钢C45中渗碳体片层分解成了小圆球。

图5：C45钢软化退火微观组织照片碳含量低于0.3%的亚共析钢通常不进行软退火，因为这些钢无论如何都比较软。

尽管这些钢已经具有良好的成形性，但由于增加了在刀具边缘形成刀瘤的倾向，它们的可加工性并不是很好。

为了使这些低碳钢具有良好的可加工性，下面描述的粗晶粒退火可以用作热处理手段。