本文中國鑄造網(wǎng)主要為大家介紹一種熱處理工藝——退火工藝
退火是將金屬和合金加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時(shí)間，然后適宜速度冷卻的熱處理工藝。退火后組織亞共析鋼是鐵素體加片狀珠光體;共析鋼或過共析鋼則是粒狀珠光體。總之退火組織是接近平衡狀態(tài)的組織。
•退火的目的
①降低鋼的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷變形加工。
?、诩?xì)化晶粒，調(diào)整組織，消除組織缺陷。
③消除鋼中的內(nèi)應(yīng)力，以防止變形和開裂。
•退火工藝的種類
在生產(chǎn)中，退火工藝應(yīng)用很廣泛。根據(jù)工件要求退火的目的不同，退火的工藝規(guī)范有多種，常用的有以下7種
①均勻化退火(擴(kuò)散退火)
均勻化退火是為了減少金屬鑄錠、鑄件或鍛坯的化學(xué)成分的偏析和組織的不均勻性，將其加熱到高溫，長時(shí)間保持，然后進(jìn)行緩慢冷卻，以化學(xué)成分和組織均勻化為目的的退火工藝。
?、谕耆嘶?/p>
完全退火又稱為重結(jié)晶退火，是將鐵碳合金完全奧氏體化，隨之緩慢冷卻，獲得接近平衡狀態(tài)組織的退火工藝。
完全退火主要用于亞共析鋼，一般是中碳鋼及低、中碳合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件、鑄件及熱軋型材，有時(shí)也用于它們的焊接構(gòu)件。完全退火不適用于過共析鋼，因?yàn)檫^共析鋼完全退火需加熱到ACM以上，在緩慢冷卻時(shí)，滲碳體會(huì)沿奧氏體晶界析出，呈網(wǎng)狀分布，導(dǎo)致材料脆性增大，給最終熱處理留下隱患。
完全退火的加熱溫度碳鋼一般為AC3+(30～50℃);合金鋼為AC3+(500～70℃);保溫時(shí)間則要依據(jù)鋼材的種類、工件的尺寸、裝爐量、所選用的設(shè)備型號等多種因素確定。為了保證過冷奧氏體完全進(jìn)行珠光體轉(zhuǎn)變，完全退火的冷卻必須是緩慢的，隨爐冷卻到500℃左右出爐空冷。
?、鄄煌耆嘶?/p>
不完全退火是將鐵碳合金加熱到AC1～AC3之間溫度，達(dá)到不完全奧氏體化，隨之緩慢冷卻的退火工藝。
不完全退火主要適用于中、高碳鋼和低合金鋼鍛軋件等，其目的是細(xì)化組織和降低硬度，加熱溫度為AC1+(40～60)℃，保溫后緩慢冷卻。
?、艿葴赝嘶?/p>
等溫退火是將鋼件或毛坯件加熱到高于AC3(或AC1)溫度，保持適當(dāng)時(shí)間后，較快地冷卻到珠光體溫度區(qū)間地某一溫度并等溫保持，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w型組織，然后在空氣中冷卻的退火工藝。
等溫退火工藝應(yīng)用于中碳合金鋼和低合金鋼，其目的是細(xì)化組織和降低硬度。
?、萸蚧嘶?/p>
球化退火是使鋼中碳化物球化而進(jìn)行的退火工藝。將鋼加熱到AC1以上20～30℃，保溫一段時(shí)間，然后緩慢冷卻，得到在鐵素體基體上均勻分布的球狀或顆粒狀碳化物的組織。
?、拊俳Y(jié)晶退火(中間退火)
再結(jié)晶退火是經(jīng)冷形變后的金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上，保持適當(dāng)時(shí)間，使形變晶粒重新結(jié)晶成均勻的等軸晶粒，以消除形變強(qiáng)化和殘余應(yīng)力的熱處理工藝。
?、呷?yīng)力退火
去應(yīng)力退火是為了消除由于塑性形變加工、焊接等而造成的以及鑄件內(nèi)存在的殘余應(yīng)力而進(jìn)行的退火工藝。
球化退火的具體工藝
?、倨胀ㄇ蚧嘶穑徖溥m用于多數(shù)鋼種，尤其是裝爐量大時(shí)，操作比較方便，但生產(chǎn)周期長;
?、诘葴厍蚧嘶?，適用于多數(shù)鋼種，特別是難于球化的鋼以及球化質(zhì)量要求高的鋼;其生產(chǎn)周期比普通球化退火短，不過需要有能夠控制共析轉(zhuǎn)變前冷卻速率的爐子;
?、壑芷谇蚧嘶穑m用于原始組織為片層狀珠光體組織的鋼，其生產(chǎn)周期也比普通球化退火短，不過在設(shè)備裝爐量大的條件下，很難按控制要求改變溫度，故在生產(chǎn)中未廣泛采用;
?、艿蜏厍蚧嘶穑m用于經(jīng)過冷形變加工的鋼以及淬火硬化過的鋼(后者通常稱為高溫軟化回火);
?、菪巫兦蚧嘶穑巫兗庸η蚧屑铀僮饔?將形變加工與球化結(jié)合起來,可縮短球化時(shí)間。它適用于冷、熱形變成形的鋼件和鋼材(如帶材)
再結(jié)晶退火工藝
應(yīng)用于經(jīng)過冷變形加工的金屬及合金的一種退火方法。目的為使金屬內(nèi)部組織變?yōu)榧?xì)小的等軸晶粒，消除形變硬化，恢復(fù)金屬或合金的塑性和形變能力(回復(fù)和再結(jié)晶)。若欲保持金屬或合金表面光亮，則可在可控氣氛的爐中或真空爐中進(jìn)行再結(jié)晶退火。
去除應(yīng)力退火 鑄、鍛、焊件在冷卻時(shí)由于各部位冷卻速度不同而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，金屬及合金在冷變形加工中以及工件在切削加工過程中也產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。若內(nèi)應(yīng)力較大而未及時(shí)予以去除，常導(dǎo)致工件變形甚至形成裂紋。去除應(yīng)力退火是將工件緩慢加熱到較低溫度(例如，灰口鑄鐵是500～550℃，鋼是500～650℃)，保溫一段時(shí)間,使金屬內(nèi)部發(fā)生弛豫，然后緩冷下來。應(yīng)該指出,去除應(yīng)力退火并不能將內(nèi)應(yīng)力完全去除，而只是部分去除，從而消除它的有害作用。
還有一些專用退火方法，如不銹耐酸鋼穩(wěn)定化退火;軟磁合金磁場退火;硅鋼片氫氣退火;可鍛鑄鐵可鍛化退火等。
