热处理之退火

热处理之退火
1、去应力退火
为去除工件塑性变形加工、切削加工或焊接造成的内应力及铸件内从在的残余应力而进行的退火。

去应力退火一般在稍高于再结晶温度下进行，钢铁材料一般在550～650℃，热模具钢及高合金钢可适当升高到650～750℃，退火时间与退火温度有关。

为了防止去应力退火后冷却时再发生残余应力，应缓冷至500℃出炉空冷，大截面工件需缓冷到300℃以下出炉空冷。

2、再结晶退火
经冷塑性变形加工的工件加热到再结晶温度以上，保持适当时间，通过再结晶使冷变形过程中产生的晶体学缺陷基本消失，重新形成均匀的等轴晶粒，以消除变形强化效应和残余应力的退火。

一般钢材再结晶退火温度在600～700℃，保温1～3h空冷，对含质量分数＜0.2%的普通碳钢，在冷变形时临界变形速度若达6%～15%范围，则再结晶退火后易出现粗晶，因此应避免在该范围内变形。

3、完全退火
将工件完全奥氏体化后缓慢冷却，接近平衡组织的退火。

完全退火奥氏体化温度一般选为Ac3＋（30～50）℃，对于某些高合金钢，为使碳化物固溶应适当提高奥氏体化温度。

为了改善低碳钢的切削性能，可采用900～100℃的晶粒粗化退火。

为了消除亚共析钢锻件、铸件、焊接件的粗大魏氏组织，需将奥氏体化温度提高到1100～1200℃，随后补充进行常规完全退火。

4、不完全退火
将工件部分奥氏体化后缓慢冷却的退火。

锻件终锻温度不高且无需细化晶粒时，可采用Ac1～Ac3之间部分奥氏体化的不完全退火。

5、等温退火
工件加热到高于Ac3（或Ac1）的温度，保持适当时间后，较快的冷却到珠光体转变温度区间的适当温度并等温保持，使奥氏体珠光体组织后在空气中冷却的退火。

等温退火的奥氏体化温度一般与完全退火相同，对于合金含量较高的大型铸锻件可适当提高加热温度。

等温温度越低，退火后的硬度越高。

等温退火后的组织与硬度均匀性优于完全退火，比较适合于与大型合金钢铸
件。

6、球化退火
为使工件中的碳化物球状化而进行的退火。

球化退火主要用于ω（C）＞0.6%的各种高碳工具钢、模具钢、轴承钢。

低中碳钢为了改变冷变形工艺性，有时也进行球化退火。

球化退火的方式主要有以下几种，可根据具体情况进行选择。

（1）在稍低于Ar1温度长时间保温。

（2）在稍高于Ac1或稍低于Ar1温度区间循环加热和冷却。

（3）加热到高于Ac1温度，然后以极慢的冷速（10～20℃/h）炉冷或在pp 稍低于Ar1温度保温较长时间再冷却到室温。

（4）对过共析钢，先进行奥氏体化使碳化物充分分解（加热温度选择在保证碳化物溶解的下限），随后以加高速度冷却以防止网状碳化物析出，然后再按（1）或（2）的方式球化退火。

（5）工件在一定温度下变形，然后在低于Ac1温度长时间保温进行球化退火。

7、预防白点退火
为防止工件在热变形加工后的冷却过程中因氢呈气态析出而形成发裂（白点），在变形加工完结后直接进行的退火。

退火的目的是使氢扩散到工件之外。

氢在α-Fe中的扩散系数比在γ-Fe中大得多，而氢在α-Fe中的溶解度又比在γ-Fe低得多。

为此对大锻件可先从奥氏体状态冷却到等温转变图的“鼻端”温度范围以尽快获得铁素体＋碳化物组织，然后在该温度区或升高到稍低于Ac1长时间保温进行脱氢。

8、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，均匀化退火一般用于合金钢铸件，通常在1050～1250℃长时间保温，使碳化物充分固溶。

保温时间与钢中的溶质元素偏析程度、扩散温度及工件尺寸的有关。

9、稳定化退火
为使工件中微细的显微组成物沉淀或球化的退火。

例如某些奥氏体不锈钢在850℃附近进行稳定化退火，沉淀出TiC、NbC、TaC，防止耐晶间腐蚀性能降低。