[拼音]:tuihuo
[外文]:annealing
将工件加热到适当温度,保温后随炉缓慢冷却的金属热处理工艺。退火的目的是获得接近平衡状态的珠光体组织。退火的作用主要是:
(1)改善或消除钢铁在铸造、轧制、锻造和焊接过程中所造成的各种组织缺陷;
(2)细化晶粒,改善钢中第二相的分布和形态,为最终热处理作好组织准备;
(3)消除内应力;
(4)降低硬度,改善组织,便于切削加工。常用的退火工艺有完全退火、球化退火、等温退火、再结晶退火、石墨化退火、扩散退火和去应力退火等。
完全退火中、低碳钢经过铸造、锻压和焊接等加工后,经常出现粗大的过热组织,这种组织的力学性能不佳,也不利于后续的热处理。为了使组织细化,可将工件加热到Ac3(见钢铁显微组织)以上30~50℃,保温一段时间,使原有的铁素体组织全部转变为奥氏体,然后随炉缓慢冷却(冷却速度为每小时 50~200℃)。在冷却过程中奥氏体再次发生转变,即可使钢的组织变细。
球化退火过共析工具钢和轴承钢锻压后的组织中,珠光体为片层状,硬度偏高,不易切削加工。如使珠光体中的片层状渗碳体变为球状,不仅可以降低硬度,而且可以为后续热处理作好组织上的准备。为了达到这一目的,可进行球化退火。即将工件加热到Ac1以上20~40℃,保温后缓慢冷却。
等温退火有些镍、铬含量较高的合金结构钢,锻造后的组织为马氏体,硬度很高,无法进行切削加工。为了降低硬度,要进行等温退火。等温退火的温度,对亚共析钢为Ac3以上30~50℃,对共析钢或过共析钢为Ac1以上20~40℃,保温后十分缓慢地冷却。但这一点在实际生产中很难实现,而且工艺周期太长,很不经济。为了缩短时间,一般先以较快的速度冷却到奥氏体最不稳定的温度,在这个温度再保温适当时间,奥氏体转变为托氏体或索氏体,硬度即可降低。
再结晶退火金属线材、薄板在冷拔、冷轧过程中,会因硬度升高、塑性下降而产生加工硬化现象,难以继续加工。为了能继续进行冷拔和冷轧,生产出细丝或薄板,需要进行再结晶退火。再结晶退火时,加热温度一般为Ac1以下-50~150℃,只有这样才能消除加工硬化效应使金属软化。这个最低温度称为再结晶温度。金属化学成分不同,再结晶温度也不同。
石墨化退火可锻铸铁铸件的铸造状态是白口铁,组织中含有大量渗碳体。为了使它变成塑性良好的可锻铸铁,必须进行可锻化(石墨化)退火。工艺操作是将铸件加热到950℃左右,保温一定时间后适当冷却,使渗碳体分解,形成团絮状石墨。根据对出土文物的分析,中国远在春秋战国时期就已采用这种方法制造农具。
有些灰口铸铁的铸件,在铁水凝固过程中,表面冷却速度较大,出现硬而脆的白口层,无法切削加工。将这种铸件加热到900℃左右保温,使渗碳体分解后缓冷,表层组织即可变得同灰口铸铁一样,使硬度大大下降。
扩散退火合金铸件化学成分一般不够均匀,这会影响使用性能。需要进行高温加热使其成分扩散均匀。方法是在不发生熔化现象的前提下,将铸件加热到尽可能高的温度,例如Ac3或
以上150~200℃,并长时间(通常为10~20小时)保温。在这种条件下,合金中的各种元素即发生扩散而趋于均匀分布,然后缓冷。这种退火工艺保温时间很长,只用于比较重要的合金铸件。
钢铁铸件和焊接件常存在内应力。如不消除,铸件在切削加工后或使用过程中会发生变形,焊接件在使用过程中可能早期断裂。为解决这个问题,应进行消除内应力退火。 对于钢铁制品,加热至Ac1以下100~200℃,保温后在空气中冷却,或炉冷至200~300℃,再出炉空冷,即可消除内应力。
参考文章
- 热电偶检定前的外观检查有哪些内容?热电偶校验前为什么要进行清洗和退火?测控技术