基本介紹
- 中文名：預備退火
- 外文名：conclitioning annealing
- 領域：熱處理工藝
- 類別：機械術語
- 作用：改善和消除前工序組織和性能缺陷
- 套用：金屬塑性加工
- 別名：預退火、擴散退火、均勻化退火
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預備退火的目的及工藝
預備退火的目的是消除金屬材料中內應力或加工硬化，提高塑性，降低硬度以利於繼續冷加工；改善或消除材料在鑄造、鍛壓、軋制時所造成的成分或組織不均(例如偏析，帶狀組織和魏氏組織等)以及細化晶粒；改善高碳鋼中碳化物的分布和形態，為最終熱處理作好組織準備。
根據預備退火的目的，經常採用的工藝有：
(2)用於細化亞共析鋼晶粒、消除內應力和魏氏組織等缺陷，均勻組織，提高鋼的力學性能的完全退火；
(3)用於消除內應力和降低硬度的不完全退火；
(4)用於使鑄錠或鑄件的成分和組織均勻一致的均勻化退火；
(5)用於使過共析鋼獲得球狀珠光體的球化退火；
為使化學成分均勻化，消除微觀偏析，採用的預退火稱之為擴散退火或均勻化退火，其加熱溫度較高，保溫時間相對較長，容易使鋼的晶粒粗大，補救的辦法是在預退火之後，再採用正火處理，以獲得細小的晶粒組織。一些要求不高的鋼種或薄壁鑄件，其退火溫度達到完全奧氏體化溫度以上150～200℃即可。
熱處理的分類
熱處理的分類方法有兩種：一種是按熱處理過程中組織和相變的變化特點分類；另一種是按熱處理目的或]’：序特點分類。熱處理在實際生產中是按生產過程、熱處理目的和操作特點分類的，沒有統一的規定。
熱處理分類
熱處理分類熱處理的加熱、保溫和冷卻
任何熱處理過程都由加熱、保溫和冷卻二三個階段組成。
加熱
加熱包括升溫速度和加熱溫度兩個參數。
由於鋁合金的導熱性和塑性都較好，可以採用快的速度升溫，這不僅可提高生產效率，而且有利於提高產品品質。加熱溫度應嚴格控制，必須遵守工藝規程的規定，尤其是對淬火和時效時的加熱溫度控制更為嚴格。
保溫
保溫是指鋁合金在加熱溫度下停留的時問，停留時問應確保金屬表面和中心部位的溫度一致，合金的組織發生變化。保溫時間與很多因素有關，如製品尺寸、堆放方式及緊密程度、加熱方式和熱處理以前金屬的變形程度等。在生產中往往是根據實驗確定保溫時間。
冷卻
冷卻是指對加熱保溫後材料的冷卻，不同熱處理的冷卻速度是不相同的。如淬火要求快的冷卻速度，而具有相變的鋁合金的退火則要求慢的冷卻速度。
鋼的退火
退火與正火是套用非常廣泛的熱處理．在機械零件或工量模具等工件的製造過程中，通常作為預先熱處理工序，安排在鑄造或鍛造之後、切削粗加工之前，用以消除前一工序(鍛、鑄、冷加工等)所造成的某些缺陷，並為隨後的工序(熱處理、拉拔等)做好準備。例如車床主軸零件用45鋼製造，為了消除鍛造留下的內應力．有利於切削加工，調整組織，便於後續熱處理工藝，往往在鍛造後選用正火。
退火就是將鋼加熱到一定溫度．保溫一定時間，然後隨爐一起緩慢冷卻下來，以得到穩定組織的一種熱處理方法。
退火目的
①細化晶粒，均勻鋼的組織及成分．改善鋼的性能或為隨後的熱處理作好組織準備。
②降低鋼的硬度，提高塑性。以利於切削加工及冷變形加工。
③消除在前一工序(如鍛造、軋制、鑄造等)中所產生的內應力。防止變形和開裂。
常用的退火方法
①完全退火。
將鋼加熱至Ac。以上30℃～50。(’．完全奧氏體化後保溫一段時間，隨之緩慢冷卻，獲得接近平衡狀態組織的工藝稱為完全退火。
完全退火又稱重結晶退火，在加熱過程中．鋼的組織全部轉變為奧氏體，而在冷卻過程奧氏體又轉變為細小而均勻的平衡組織(珠光體+鐵素體)，從而降低鋼的硬度，細化了鋼的晶粒．提高了塑性，充分消除了內應力。
完全退火主要適用於亞共析鋼，用於鍛、軋、鑄、焊等熱加工後的鋼件毛坯，退火後的組織為鐵素體和珠光體。
低碳鋼和過共析鋼不宜採用完全退火。低碳鋼完全退火後硬度偏低，不利於切削加工。過共析鋼加熱至Ac。以上奧氏體狀態在緩慢冷卻時．將沿晶界析出網狀二次滲碳體，使鋼的強度、塑性和衝擊韌性顯著降低。
②球化退火。
將鋼加熱至AC，以上20℃～30℃．保溫一段時間，以不大於50℃/h的冷卻速度冷卻下來的二藝稱為球化退火。
球化退火的目的在於使過共析鋼獲得球狀珠光體。如圖7—4所示。球狀珠光體是其中的滲碳體呈球形的顆粒，彌散分布在鐵素體基體之內的混合物。球狀珠光體與片狀珠光體比較，硬度較低，切屑易於斷開，便於切削加工，並且在淬火加熱時，奧氏體晶粒不易粗大，冷卻時工件變形、開裂傾向小。
球化退火主要用於製造刀具、量具、模具等的共析鋼和過共析鋼，如碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼。主要目的是降低硬度，改善切削加工性．並為淬火作好組織準備。
若鋼的原始組織中有網狀滲碳體或其他組織缺陷時，應先用正火消除後再球化退火。
