钢材的退火与正火工艺优化

1.退火

退火的工艺特点是将工件加热、保温后随炉缓慢冷却。退火的主要目的是提高钢的塑性，便于成形加工；降低钢的硬度，便于切削加工；细化晶粒，均匀组织，改善钢的力学性能；消除工件加热后的内应力。

根据不同的工件和退火目的，应用不同的退火方法。常用的退火方法如下。

（1）完全退火。完全退火主要用于亚共析钢，加热温度为A c3以上30℃～50℃，经适当保温后，使钢的原来组织全部成为单一均匀的奥氏体；然后随炉缓冷，使奥氏体充分转变成为正常的铁素体和珠光体。

（2）球化退火。球化退火主要用于过共析钢，加热温度为A c1以上20℃～30℃，经适当保温后，以极慢的冷却速度通过A1，使珠光体中的渗碳体和二次渗碳体成为球状或粒状。因此，球化退火后的结晶组织是以铁素体为基体，分布着细小的渗碳体颗粒。这种组织使过共析钢达到较低的硬度和较大的韧性。

（3）去应力退火。去应力退火的加热温度为A c1以下100℃～200℃，经适当保温后，随炉缓冷到200℃～300℃以下，最后出炉在空气中冷却。去应力退火是在A c1温度以下进行的，组织并未发生变化；主要的作用是在缓慢冷却的过程中，使工件各部分均匀冷却和收缩，这样就不会产生内应力了。

如果只是为了消除内应力，则用去应力退火来消除铸件、锻件、焊接件、热轧件、冷拉件等的残余内应力，以避免在使用或随后的加工过程中产生变形或开裂。(www.xing528.com)

2.正火

正火是把工件加热到A c3或A ccm以上30℃～50℃，经适当保温后出炉在空气中冷却。正火比退火的生产周期短，耗热量少，且空冷操作简便，不占用加热炉。因此，正火的应用较广。

正火的主要目的如下。

（1）提高力学性能。正火的冷却速度比退火快，细化晶粒的效果较好，能得到片层间距较小的珠光体组织。因此，正火后能提高工件的力学性能。很多小负荷、低转速的一般零件，例如，某些螺钉、螺栓、小轴等，都可在正火状态下使用。

（2）改善切削性能。实践证明，工件的硬度在170～230 HBW时，对切削加工最为有利。一般来讲，为了达到适当的加工硬度，低中碳钢应采用正火，高碳钢则应采用退火。

（3）为淬火做组织准备。因为粗大晶体的工件在淬火时容易开裂，所以正火常用作淬火的预备热处理。对于过共析钢，正火能减少二次渗碳体的析出，并使其不形成连续的网状结构，有利于缩短过共析钢的球化退火过程。经过正火和球化退火的过共析钢有较高的韧性，淬火时不易开裂。用于生产过共析钢工具的工艺路线举例如下。锻造→正火→球化退火→切削加工→淬火、回火→磨削。