工艺员培训之退火基础知识解析PPT教学课件

稳定及表面质量不佳，如箔材表面油污等缺陷。这些缺陷严重影响材料的 工艺性能和使用性能，如塑性低，耐腐蚀性差、机械性能不好，表面光洁 度差以及不符合用户要求等。要消除或减少这些缺陷以提高材料的工艺性 能和使用性能，必须进行退火。
退火的概念 所谓退火，就是指把工件以一定的加热速度加热到适当的温度，保持
一定时间（称为保温），以缓慢的速度冷却的一种工艺过程，根据退火工 艺的不同，退火又分为去应力退火、再结晶退火和均匀化退火等。
完全再结晶退火。完全再结晶退火是指将材料加热到其完全再结晶温度以
上并保温一定时间后，冷却出炉，其对应得到的产品状态为O状态。不完
全再结晶退火，则是将材料加热到其完全再结晶温度附近，让材料发生局
部再结晶，来降低材料的强度，并提高材料的塑性，不完全再结晶退火对
应得到的材料状态为H22/H24/H26等几种。
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退火的原理
回复阶段 回复是退火过程的第一阶段，当加热温度不高时，也就是说加热温度
低于变形金属开始发生再结晶的温度时，由于原子活动能力不大，只能作 短距离的扩散运动，此时只能消除晶格的歪扭和畸变，但不能形成新的再 结晶晶粒。当用光学显微镜观察时，看不到金属的内部组织有任何变化。 此时，金属的强度和硬度稍有降低，塑性略有提高，但是，在回复过程中， 金属的某些物理性能却有明显的变化，如金属的电阻和内应力发生了明显 的下降。这个阶段基本上还保持着冷作硬化状态金属的主要特征。
任何热处理过程都包括加热、保温和
冷却三个阶段，如下图所示，热处理
与轧制、挤压、锻造等压力加工方法
不同，它是改变和控制材料的组织和
性能。热处理所需的设备比较简单，
投资较少，操作简便。
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退火的应用及目的
退火的原因 金属材料的成品或半成品中常常存在残余应力，成份不均匀，组织
不稳定及表面质量不佳，如产品偏硬，或表面油污等缺陷，影响产品的 进一步轧制生产，或成品表面质量。因此，需要通过退火的方式来获得 预想要的组织、性能以及表面清洁度等质量指标。
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退火的原理
退火过程中金属组织和性能的变化 把工件加热到再结晶温度以上，保持一定时间，而后以缓慢速度冷却
的工艺过程均为再结晶退火。进行再结晶退火的目的是细化晶粒，充分消 除应力和使 合金的强度降低，塑性 变形能力提高。
通过冷变形而产生了加工硬化的 金属，根据加热温度高低不同，其 组织和性能的变化过程可分为回复、 再结晶、及晶粒长大三个阶段。其 示意图如右图。
工艺工程师岗位培训之 退火基础知识
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技Leabharlann Baidu部 2012年4月15日
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退火基础知识讲座
1、退火的种类及目的 2、退火原理 3、退火工艺的制定 4、退火炉构造说明
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退火的应用及目的
什么叫热处理？
热处理是在生产金属材料半成品工件中使用的一种加工方法，它是 通过金属或合金在一定的介质或气氛中进行加热，保温和冷却等操作 ，以改善和控制产品的组织性能的热处理过程，是充分发挥材料潜力 的一种重要手段。有色金属及其合金最常使用的热处理方式有退火、 淬火及时效，形变热处理也有应用，化学热处理应用较少。在机械制 造和金属材料生产中，热处理是一项要求严格和十分重要的生产工序 ，必须认真对待。目前，龙鼎铝业采用的热处理方式是退火，包括均 匀化退火、中间退火、成品退火三种。
也有少数产品在进行成品退火时，即要保证除油，又要保证材料不会因
退火而有过多的强度损失的，例如药箔。这个时候就需要将材料加热到材
料的回复温度以下（100℃左右）长时间保温，即确保油污被烘掉，又能保 证材料强度不会发生大的变化。
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退火的原理
退火理论 在金属材料的半成品或制件中常常存在残余应力，成份不均匀，组织不
中间退火：
两种情况下需要进行中间退火，一种是为了便于材料的后续加工，在
材料轧制到某一厚度时，对材料进行完全再结晶退火，使材料达到O状态
（全软状态），以利于后工序的轧制，中间退火对于轧制0.05mm以下铝 箔尤为重要；另一种是对于成品状态为H14/H16/H18等产品，通过选择恰 当的中间厚度，对材料进行一次完全再结晶或者不完全再结晶退火，确保
退火主要分为升温、保温、冷却三个阶段。升温速度关系到产品的 表面质量，保温温度与时间则直接关系到产品的最终力学性能和除油效 果。
退火的分类 按照退火的目的来分类，可以分为均匀化退火、中间软化退火、成
品退火三种。每种退火的目的不一样，退火的要求、方式及工艺也不一 样。
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退火的应用及目的
材料在经过后续相应的加工率，获得客户所期望的机械性能。
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退火的应用及目的
成品退火：
成品退火的目的也可以分为两个：一个是为了得到客户所预期的机械
性能；一个是为了消除材料表面的油污，得到洁净的材料表面。但一般材
料均期望同时得到上述两个目的。
成品退火根据材料的性能要求不同，可以分为：完全再结晶退火和不
均匀化退火： 均匀化退火，是将材料加热到一定的温度（一般为材料熔点的
0.75~0.85之间），并长时间保温（5~10个小时），以起到消除材料在铸 造过程中产生的晶界或晶内偏析的作用，使得材料内部形成均匀的，弥散 分布的固溶体组织。经过均匀化处理的材料，有利于后到工序的轧制可退 火后形成细小均匀的经历组织，保证材料的力学性能。
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退火的原理
（1）完全再结晶退火 对于要求软状态供货的产品，需进行完全再结晶退火，退火温度要求
在再结晶温度以上，保温时间要充分的长，铝箔成品退火一般在带有强制 循环空气的电阻炉内加热。 （2）不完全再结晶退火
不完全再结晶退火包括消除应力退火和部分软化退火两种。主要用于 纯铝及不可热处理强化铝合金等各种状态的生产。消除内应力退火时，金 属的组织不发生变化，仍保持着加工变形组织，只消除了铝材内部的残余 应力。部分软化退火时，则使金属的组织发生部分变化，除了存在着加工 变形组织外，还存在着一定量的再结晶组织，根据对制品软硬程度要求的 不同，可采取不同温度和时间的退火制度，制订合理的不完全再结晶退火 制度时，先必须测出退火温度与机械性能之间的变化曲线，再根据技术条 件规定的性能指标定出退火温度和保温时间。