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1、项目四：钢的热处理钢的热处理基本理论知识-退火第 10 次课（ 2h ）【主要内容】退火的目的、退火的工艺【知识和能力目标】使学生认识钢退火的目的,掌握退火的工艺【学习要求】1、掌握 退火的目的；2、退火热处理在材料中的应用。【新授】将组织偏离平衡状态的钢件加热到适当的温度，经过一定时间保温后缓慢冷却（一 般为随炉冷却），以获得接近平衡状态组织的热处理工艺称为退火。其主要目的如下:调整硬度以便进行切削加工。经适当退火后，可使工件硬度调整到170250 HBS ,该硬度值具有最佳的切削加工性能。 减轻钢的化学成分及组织的不均匀性（如偏析、等），以提高工艺性能和使用性能。 消除残余内应力（或加工硬
2、化），可减少工件后续加工中的变形和开裂。 细化晶粒，改善高碳钢中碳化物的分布和形态，为淬火作好组织准备。退火工艺种类很多，常用的有完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、去应力 退火及再结晶退火等。不同退火的加热温度范围的工艺如图所示，它们有的加热到临界 点以上，有的加热到临界点以下。对于加热温度在临界点以上的退火工艺，其质量主要 取决于加热温度、保温时间、冷却速度及等温温度等。对于加热温度在临界点以下的退 火工艺，其质量主要取决于加热温度的均匀性。Ac 3球.化迴典A a； 3a DA nx i q u 1.4 一巾加热盘厘苞雷吋问工茗曲垃旷能退火_-护就退虫图 各种退火工艺的加热温度范围i
3、、完全退火完全退火（又称重结晶退火）是将亚共析钢加热到Ac以上3050C，保温一定时3 间后随炉缓慢冷却或埋入石灰和砂中冷却，以获得接近平衡组织的一种热处理工艺。它 主要用于中碳钢，其主要目的是细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢 的切削加工性能。低碳钢和过共析钢不宜采用完全退火。低碳钢完全退火后硬度偏低， 不利于切削加工。过共析钢完全退火，加热温度在 Accm 以上，会有网状二次渗碳体沿 奥氏体晶界析出，造成钢的脆化。ii、等温退火等温退火是将钢件或毛坯加热到高于 Ac （含碳 0.30.8%亚共析钢）以上 30350 C或Ac （含碳0.81.2 %过共析钢）以上1020 C的
4、温度，保温适当时间后较快地1冷却到P区的某一温度，并等温保持，使A转变为P组织，然后缓慢冷却的热处理工艺。完全退火所需时间很长，特别是对于某些A比较稳定的合金钢，往往需要几十小时, 为了缩短退火时间，可采用等温退火。图4-18为高速钢的完全退火与等温退火的比较， 可见等温退火所需时间比完全退火缩短很多。等温退火的等温温度（Ar以下某一温度）1应根据要求的组织和性能由被处理钢的C曲线来确定。温度越高（距A越近）则P组织1越粗大，钢的硬度越低；反之，则硬度越高。过、球化退火球化退火是将钢件加热到Ac以上2030C，充分保温使未溶二次渗碳体球化，然1后随炉缓慢冷却或在Ar以下20C左右进行长期保温，
5、使P中渗碳体球化（退火前用正1火将网状渗碳体破碎），随后出炉空冷的热处理工艺。主要用于共析钢和过共析钢，如工具钢、滚珠轴承钢等，其主要目的在于降低硬度 改善切削加工性能；并为以后的淬火作组织准备。近年来，球化退火也应用于亚共析钢而取得较好效果，并有利于冷变形加工。iv、扩散退火扩散退火（或均匀化退火）是将钢锭、铸钢件或锻坯加热到略低于固相线的温度， 长时间保温，然后缓慢冷却，以消除化学成分和组织不均匀现象的一种热处理工艺。扩 散退火加热温度为Ac以上150250C（通常为11001200C）,具体加热温度视钢种3及偏析程度而定，保温时间一般为1015h。扩散退火后钢的晶粒非常粗大，需要再进 行完全退火或正火。由于高温扩散退火生产周期长、消耗能量大、生产成本高，所以一 般不轻易采用。图 4-20 高速钢的等温退火与完全退火的比较V、去应力退火去应力退火是将钢件加热到低于Ac的某一温度（一般为500650C）,保温，然后1 随炉冷却，从而消除冷加工以及铸造、锻造和焊接过程中引起的残余内应力而进行的热 处理工艺。去应力退火能消除内应力约 5080% ，不引起组织变化。还能降低硬度， 提高尺寸稳定性，防止工件的变形和开裂。小结】主要讲解退火的目的、工艺与应用【作业布置】P71 T3作业反馈】课后心得】
