选择和应用退火、正火工艺

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：退火和正火的目的大致相似，一般都用作预备热处理。怎样合理地选择和应用退火和正火工艺，是技术人员应该十分关注的问题。图2-9 退火、正火工序安排位置图3.退火、正火工艺的选择与应用1）要求降低硬度或消除内应力时，可选择低温退火，不必要进行完全退火和球化退火，例如冷成形的各类制品、机械加工后的铸锻焊件等。5）若要消除魏氏组织需采用完全退火或正火工艺，在实际生产中常采用正火工艺。

退火和正火的目的大致相似，一般都用作预备热处理。在机械加工工序中，对于在工序中不再需要进行淬火及回火处理的工件，退火和正火可以作为最终热处理。有时退火和正火可以互相替代。在实际生产中，退火或正火是一些返修工件重新热处理前的必不可少的工序。怎样合理地选择和应用退火和正火工艺，是技术人员应该十分关注的问题。

1.退火和正火区别

（1）加热温度退火和正火的加热温度选择区域的下限温度基本一致，正火的上限温度一般高于退火。

（2）冷却退火的冷却方式有两种，一是炉冷，二是等温退火。炉冷工艺简单，但必须控制冷却速度，一般碳钢的冷却速度小于100～200℃/h，合金钢小于50～100℃/h，高合金钢小于20～50℃/h。以获得片状珠光体为主。

正火的冷却一般是在空气中冷却，冷却的强度高于退火，以获得托氏体、索氏体为主。必要时采用专用设备来控制冷却速度。

2.退火和正火在工艺路线中的位置

退火和正火工序在整个零件的工艺路线中的安排顺序或位置见图2-9。

图2-9 退火、正火工序安排位置图

3.退火、正火工艺的选择与应用

1）要求降低硬度或消除内应力时，可选择低温退火（或再结晶退火），不必要进行完全退火和球化退火，例如冷成形的各类制品、机械加工后的铸锻焊件等。

2）亚共析钢的铸锻焊件等要细化晶粒，要求采用完全退火工艺，组织经重结晶后才能达到细化晶粒的目的。

3）对于共析钢和过共析钢常采用球化退火工艺（见图2-6中1、4、5）。例如轴承钢和工具钢，由于它们大多数是共析钢和过共析钢，预备热处理必须选用球化退火，因为这类钢最终淬火前的最佳组织就是经球化的组织。但是它们在球化退火前，往往必须先进行正火处理，以消除网状碳化物，而球化退火是不能有效地消除网状碳化物的。

一些重要工件还采用周期（循环）球化退火工艺（见图2-6中2），使碳化物均匀分布。尺寸小、形状简单的工件可以通过淬火及高温回火得到球化碳化物（见图2-6中3）。

4）根据实践经验，钢组织中的铁素体较细小且分布均匀，其硬度在160～230HBW范围内时，切削加工性最佳。对于w（C）小于0.4%的低碳钢或低碳合金钢，往往采用正火工艺提高硬度，改善切削加工性，因为若工件硬度太低，在切削过程中刀具上将形成积屑瘤，反而使切削加工性变差。但是对于一些合金元素较多的钢，尽管w（C）低于0.4%，仍以退火来提高切削加工性为好，如30CrMnSiA、38CrMoAlA等。

经正火处理的低碳钢由于硬度低达不到要求的表面粗糙度时，可采用喷雾冷却、不完全淬火等方法提高硬度。

5）若要消除魏氏组织需采用完全退火或正火工艺，在实际生产中常采用正火工艺。

6）对于大锻件的主轴等结构件，在调质前需进行多次正火。第一次正火温度最高，以后每次正火温度一次比一次低，以获得细片状索氏体，为最终热处理作好组织准备。

7）某些碳素钢、低合金钢工件在淬火返修时，可用正火消除内应力和细化组织。高碳、高合金工模具钢在淬火返修时，用退火来消除非平衡组织（贝氏体、回火马氏体），获得索氏体后再重新淬火回火，以防重新淬火时产生变形或开裂。

选择和应用退火、正火工艺

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