金属热处理“四把火”（下）-ZT

回火 

回火工艺 

回火是将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度，保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却到室温的热处理工艺。

回火的目的：（1）消除工件淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂；（2）调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求；（3）稳定组织与尺寸，保证精度；（4）改善和提高加工性能。 

回火分类

 ●低温回火

指工件在150~250℃进行的回火。

目的：保持淬火工件高的硬度和耐磨性，降低淬火残留应力和脆性。

回火后得到回火马氏体，指淬火马氏体低温回火时得到的组织。

（针状马氏体）

应用范围：刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳及表面淬火的零件等。

●中温回火

指工件在350～500℃之间进行的回火。

目的：得到较高的弹性和屈服点，适当的韧性。回火后得到回火屈氏体，指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着极其细小球状碳化物（或渗碳体）的复相组织。

（屈氏体） 

应用范围：弹簧、锻模、冲击工具等。 

●高温回火

指工件在500℃以上进行的回火。

目的：得到强度、塑性和韧性都较好的综合力学性能。

回火后得到回火索氏体，指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着细小球状碳化物（包括渗碳体）的复相组织。

 具体用途  

（1）对于低碳钢和低合金钢，正火可以提高其硬度，以改善切削性；

（2）对于中碳钢，正火可代替调质处理，为高频淬火做组织准备，并可减少钢件的变形和降低加工成本；

（3）对于高碳钢，正火可消除网状渗碳体组织，便于球化退火；

（4）对于大型钢锻件或截面有急剧变化的钢铸件，可用正火代替淬火，以减少变形开裂倾向，或为淬火做好组织准备；

（5）对于钢的淬火反修件，可通过正火消除过热影响，以便能重新淬火；

（6）用于铸铁件以增加基体的珠光体量，提高铸件的强度和耐磨性。 

退火 

退火工艺 

将金属或合金加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却（一般为随炉冷却），的热处理工艺叫做退火。

 退火的实质是将钢加热到奥氏体化后进行珠光体转变，退火后的组织是接近平衡后的组织。

 退火的目的：

（1）降低钢的硬度，提高塑性，便于机加工和冷变形加工；

（2）均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒，改善钢的性能或为淬火作组织准备；

（3）消除内应力和加工硬化，以防变形和开裂。

  退火方法

 1、*退火

工艺：将钢加热到Ac3以上20~30℃，保温一段时间后缓慢冷却（随炉）以获得接近平衡组织的热处理工艺（*奥氏体化），实际生产中，为提高生产率，退火冷却至500℃左右即出炉空冷。

目的：细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢的切削加工性。 亚共析钢*退火后的组织为F+P。

应用：*退火主要用于亚共析钢（wc=0.3~0.6%），一般是中碳钢及低、中碳合金钢铸件、锻件及热轧型材，有时也用于它们的焊接件。

2、不*退火

工艺：将钢加热到Ac1~Ac3(亚共析钢)或Ac1~Accm(过共析钢)经保温后缓慢冷却以获得近于平衡组织的热处理工艺。

应用：主要用于过共析钢获得球状珠光体组织，以消除内应力，降低硬度，改善切削加工性。

3、等温退火

工艺：将钢加热到高于Ac3(或Ac1)的温度，保温适当时间后，较快冷却到珠光体区的某一温度，并等温保持，使奥氏体转变为珠光体，然后空冷至室温的热处理工艺。

目的：与*退火相同，转变较易控制。

应用：适用于较稳定的钢：高碳钢（wc>0.6％）、合金工具钢、高合金钢(合金元素的总量>10％)。等温退火还有利于获得均匀的组织和性能。但不适用于大截面钢件和大批量炉料，因为等温退火不易使工件内部或批量工件都达到等温温度。

4、球化退火

工艺：使钢中碳化物球状化，获得粒状珠光体的一种热处理工艺。加热至Ac1以上20~30℃温度，保温时间不宜太长，一般以2~4h为宜，冷却方式通常采用炉冷，或在Ar1以下20℃左右进行较长时间等温。

目的：降低硬度、均匀组织、改善切削加工性为淬火作组织准备。

应用：主要用于共析钢和过共析钢，如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。球化退火得到球状珠光体，在球状珠光体中，渗碳体呈球状的细小颗粒，弥散分布在铁素体基体上。球状珠光体与片状珠光体相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易粗大，冷却时变形和开裂倾向小。

5、扩散退火（均匀化退火）

工艺：将钢锭、铸件或锻坯加热至略低于固相线的温度下长时间保温，然后缓慢冷却以消除化学成分不均匀现象的热处理工艺。

目的：消除铸锭在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域偏析，使成分和组织均匀化。

应用： 应用于一些优质合金钢及偏析较严重的合金钢铸件及钢锭。扩散退火的加热温度很高，通常为Ac3或Accm以上100~200℃，具体温度视偏析程度及钢种而定，保温时间一般为10~15小时。扩散退火后需*退火及正火处理，以细化组织。

6、去应力退火

工艺：将钢件加热至低于Ac1的某一温度（一般为500~650℃），保温，然后随炉冷却。

去应力退火温度低于A1，因此去应力退火不引起组织变化。

目的：消除残余内应力。

应用：主要用来消除铸件，锻件，焊接件，热轧件，冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除，将会引起钢件在一定时间以后，或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。