將鋼加熱到適當溫度,保持一定時間,然後緩慢冷卻(-般隨爐冷卻) 的熱處理工藝稱
為退火。
退火的主要目的是:
[(1) 降低硬度,提高塑性,便於切削加工和冷變形加工。
(2)改善或消除金屬材料在鑄造、軋制、鍛造和焊接過程中所造成的各種組織缺陷和殘
與盈利,防止變形或開裂。
(3)細化晶粒,改善組織,提高力學性能。
(4) 為後續熱處理(淬火)作好組織.上的準備。
根據鋼的成分、原始狀態及退火的目的不同,退火分為擴散退火(均勻化退火)、完全
退火、等溫退火、球化退火和去應力退火等。
1.擴散退火
將工件加熱到恰當的溫度,長時間保溫使原子有充分條件進行擴散,再緩慢冷卻,以達到化學成分和組織均勻化為目的的一種退火工藝,稱為擴散退火或均勻化退火。
由於溫度愈高,原子愈易擴散,所以擴散退火的加熱溫度較高。一股在鋼的熔點以下
100- 200度,保溫時間般為10- 20h:面緩慢冷卻通常是爐冷至500- 350度後出妒空冷。這種退火工藝同時也會造成鋼的晶粒粗大,影響性能,所以,必須再進行一次完全退火或正火,以細化晶粒,改善組織。
擴散退火是專門用於消除或改善鑄錠、鑄件或鍛坯等化學成分偏析和組織不均勻的一種退大操作。但因其溫度高、時間長、熱能消耗大,故是一種成本很高的熱處理工藝、只有必要時才採用之。一般只用於合金鋼鑄錠和大型鑄件。此外,亞共析鋼中的帶狀組織也可通過擴散退火或鍛後擴散退火消除。
2.完全退火
完全退火是將鋼加熱到Ag以上30-50C,保溫-定時間使之完全奧氏體化,然後隨爐
緩慢冷卻,獲得接近平衡狀態組織的工藝方法。這種退火主要用於亞共析鋼和合金鋼的鑄,件、鍛件及焊接件等,藉以改善組織,細化晶粒、降低硬度,改善力學性能和加工性能,道除內應力。
若過共析鋼採用這種退火方法, 將會在鋼中形成網狀滲碳體,從而增加脆性及硬度,這不是生產上所希望的,所以完全退火不適用於過共析鋼。
3.等溫退火
等溫退火是將鋼件或毛坯加熱到完全退火的加熱溫度,適當保溫後,將其迅速冷卻到珠光體溫度區間的某溫度並保溫, 使奧氏體轉變為珠光體型組織,然後在空氣中冷卻的工藝方法。
等溫退火 與完全退火的目的相同,但等溫退火可以通過控制等溫溫度,更容易獲得所需要的組織和性能,並大大縮短退火時間,退火效果也比完全退火好得多。普通退火需要15~20h以上,而等溫退火僅需要7h,時間縮短一倍以上。等溫退火常用於某些奧氏體比較穩定的合金鋼的退火。
4.球化退火
球化退火是將鋼加熱到A。以上20~ 30C,保溫,定時間,以不大於50C/h的冷卻速度隨妒冷卻,使鋼中碳化物呈球狀的工藝方法。其目的是使鋼中的網狀二次滲碳體及珠光體中的片狀滲碳體球狀化,以降低硬度,改善切削加工性。而且在淬火加熱時,奧氏體晶粒不易變粗大,冷卻時工件的變形和開裂傾向小,為最終的熱處理作好組織上的準備。
對於某些含碳量高、網狀二次滲碳體嚴重的鋼,為了獲得較好的球化效果,應在退火前用正火消除網狀滲碳體。
球化退火主要適用於共析鋼、 過共析鋼及合金縣鋼的退火。近年來亞共析鋼也在嘗試
球化退火,經球化退火的亞共析鋼除硬度較低外,其塑性更好大大有利於冷變形加工,如冷拔、冷衝壓等。
5.去應力退火
又稱低溫退火,是將鋼加熱到略低的溫度(一般取500~650度),保溫一定時間後緩慢冷卻的工藝方法。其主要目的是去除塑性變形、鑄造、焊接以及切削加工過程中的內應力,防止鋼件在以後加工或使用過程中變形或開裂。
由於去應力退火低.,所以去應力退火時鋼的組織不發生變化,是消除內應力-般可消除50% ~ 80%的內應力。