退火是一种金属热处理工艺,将金属缓慢加热到一定温度并持续足够长的时间,然后以合适的速率冷却。退火热处理分为完全退火、不完全退火和去应力退火。退火材料的机械性能可以通过拉伸试验或硬度试验来测试。许多钢材以退火热处理状态供应。钢材的硬度测试可用洛氏硬度计进行测试。对于较薄的钢板、钢带和薄壁钢管,可用表面洛氏硬度计测试HRT硬度。
退火的目的是:
1、改善或消除钢在铸、锻、轧、焊过程中引起的各种结构缺陷和残余应力,防止工件变形和开裂。
2、软化工件进行切割。
3、细化晶粒,改善组织,提高工件的力学性能。
4、为最终热处理(淬火、回火)准备组织。
常见的退火工艺有:
1、完全退火。用于细化铸造、锻造和焊接后机械性能较差的中、低碳钢的粗大过热组织。工件被加热到30至50℃以上,在其中所有的铁素体被转化为奥氏体的温度的温度,并保持一段时间,然后随炉缓慢冷却时,奥氏体转变再次在冷却过程,使钢的显微组织变薄。
2、球化退火。用于降低工具钢和轴承钢锻造后的高硬度。将工件加热到钢开始形成奥氏体的温度以上20~40℃,保温后缓慢冷却。在冷却过程中,珠光体中的层状渗碳体变成球形,从而降低硬度。
3、等温退火。用于降低某些镍、铬含量高的合金结构钢的高硬度,用于切削加工。一般以较快的速度冷却到奥氏体最不稳定的温度,奥氏体在合适的温度、合适的时间内转变为托氏体或索氏体,可降低硬度。
4、再结晶退火。用于消除金属线材和薄板在冷拔、冷轧过程中的硬化现象(硬度增加、塑性下降)。加热温度一般比钢开始形成奥氏体的温度低50~150℃。只有这样,才能消除加工硬化效应,使金属软化。
5、石墨化退火。用于将含有大量渗碳体的铸铁制成塑性良好的可锻铸铁。工艺操作是将铸件加热至950℃左右,适当冷却一定时间后,渗碳体分解形成絮状石墨团。
6、扩散退火。用于使合金铸件的化学成分均匀化,提高其性能。其方法是将铸件加热到尽可能高的温度而不熔化,并长时间保持钢,使合金中的各种元素趋于均匀分布,然后慢慢冷却。
7、去应力退火。用于消除铸钢件和焊接件的内应力。钢材加热后,在100~200℃以下的温度下形成奥氏体,冷却后在空气中冷却以消除内应力。