第10章 退火与正火

1、 退火：将金属或合金加热到适当温度，保温一定时间，缓慢冷却以获得接近平衡状态组织结构的热处理工艺 正火：将钢加热到AC3（ACcm）以上3050，保温，在静止空气中冷却，得到含珠光体均匀组织的热处理工艺 退火、正火一般作为中间（预先）热处理 退火、正火的目的 消除上道工艺的缺陷（偏析、晶粒粗大、W、带状组织、组织不均匀、内应力） 调整强度，便于加工 调整组织，为最终热处理作准备 第一类退火（不以组织转变或改变组织形态与分布为目的） 均匀化退火 去氢退火 再结晶退火 去应力退火 第二类退火（改变组织、性能为目的） 不完全退火 球化退火 完全退火 等温退火v特点 不以组织转变或改变组织形态与分布为

2、目的 通过加热、保温改变动力学、热力学条件使不平衡状态达到平衡或接近平衡 加热速度和冷却速度对其影响不大，主要受加热温度和保温时间的影响 定义：为减少铸、锻件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，缓冷以达到成分均匀化目的的退火工艺 工艺 加热温度： AC3（ACcm）150300；碳钢：11001200；合金钢：10501250 保温时间：十几几十小时 注意事项 均匀化退火后组织粗大，可用正火或完全退火细化 周期长，耗能大 解决成分、组织偏析能力有限 定义：在奥氏体等温分解过程中长期保温，以使钢中固溶氢脱溶的退火工艺 工艺 温度选择在氢溶解度小、扩散系数大的区域（C曲线鼻

3、尖处） 应用 一般用于大截面锻、轧件，利用余热在A1以下较高温度长时间保温T溶解度氢的扩散系数 定义：经冷变形后金属加热到再结晶温度以上，保持适当时间，使形变晶粒重新结晶为均匀的等轴晶粒，以消除加工硬化和残余应力的退火工艺 工艺：TK（再结晶温度）150250；钢：600700；铝合金：350400 应用 冷变形金属（冷拉、冷轧）消除加工硬化 定义：为去除塑性加工（锻造、焊接）变形引起的残余应力而进行的退火工艺 工艺 稍高于再结晶温度（500600）；高速钢、热模具钢： 650750；铸件： 500550；焊件： 500600 注意事项 去应力退火后应注意缓冷，防止产生附加应力，对于大截面零件

4、尤为重要 改变组织和性能为目的的退火 通过改变P、F、Fe3C的形态与分布达到以下目的： 降低硬度 提高塑性 消除内应力 细化晶粒 改善加工性 定义：将钢完全奥氏体化，随之缓慢冷却，获得接近平衡状态组织的退火工艺 工艺：用于中碳钢（C%：0.30.6%） AC32040 用途 细化晶粒、均匀组织、消除不严重的带状组织和魏氏组织 定义：将钢不完全奥氏体化，随之缓慢冷却的退火工艺 工艺： 亚共析：AC1 AC3 过共析：AC1 ACcm 用途 主要用于过共析钢，改善珠光体组织，降低硬度，消除内应力 对于亚共析钢，原始组织细小时，可用不完全退火代替完全退火，消除内应力 定义：工件加热到高于AC3 （

5、 AC1 ）温度，保温适当时间，较快冷却到珠光体转变某一温度保持，转变为珠光体型组织的退火工艺 工艺： 亚共析： AC3 过共析：AC1 Accm 等温温度： Ar13040 用途 目的同于完全、不完全退火 优点在于工艺周期短，截面组织比较均匀 适合于大件及合金钢的退火 定义：使钢中碳化物球化，获得粒状珠光体的一种热处理工艺 工艺： 低温球化：AC1 1030 几十一百小时 缓冷球化： AC1 1020 等温球化： AC1 1020， Ar12030 用途 降低硬度，改善加工性（共析、过共析、合金钢） 为淬火作组织准备 提高淬、回火后综合性能 定义 将钢加热到AC3（ACcm）以上3050，保

6、温，在静止空气中冷却，得到含珠光体均匀组织的热处理工艺 目的 调整硬度，改善切削加工性 细化晶粒、均匀组织，消除不严重的带状和魏氏组织 消除过共析钢中网状二次渗碳体 提高普通结构件的机械性能 工艺 AC3（ACcm）3050 含V、Ti、Nb强碳化物元素的钢： 100150 正火、退火后的组织与性能 组织 退火：接近平衡组织 正火：C%0.6%：伪共析产物S； C%0.6%：伪共析产物先共析（少量） 性能 对于亚共析，正火优于退火（切削性、晶粒细化） Wc0.25%低碳钢：正火代替退火 从切削加工性角度考虑 0.25%Wc0.5%：正火代替退火 从经济性考虑（此时硬度尚可加工） 0.5%Wc0.7%：完全退火 改善加工性 Wc0.7%：球化退火 如果有网状渗碳体，先用正火消除正火可作为性能要求不高零件