退火是将金属和合金加热到适当温度保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺按金属成分和性能要求的不同，退火可分为:
一、退火
1、完全退火
加热温度：Ac3以上20-30度
组织：P+F
目的：
①细化，均匀化粗大、不均匀组织
②接近平衡组织——调整硬度→切削性↑
③消除内应力
应用范围：亚共折钢，共析钢，不适用于过共析钢。
2 球化退火（不完全退火）
加热温度：Ac1以上20-40度
应用范围：过共析钢，共析钢
组织：球状P（F+球状Cem）
目的：
①使Cem球化→HRC↓，韧性↑→切削性↑
②为淬火作准备
3、扩散退火（均匀化退火）
1050-1150℃，10-20h, P+F或P+Fe3CII
目的：消除偏析
后果：粗大晶粒（应用完全退火消除）
4 再结晶退火（无相变）
加热温度：Ac1以下50-150度，或T再+30-50度
目的：消除加工硬化
5、去应力退火
是将工件加热到Ac1以下的适当温度，保温一定时间后逐渐缓慢冷却的工艺方法。其目的是为了去除由于机械加工、变形加工、铸造、锻造、热处理以及焊接后等产生的残余应力。
1. 去应力退火工艺曲线 见图1-3。
2. 不同的工件去应力退火工艺 参数见表C。
3. 去应力退火的温度，一般应比最后一次回火温度低20~30℃，以免降低硬度及力学性能。
4. 对薄壁工件、易变形的焊接件，退火温度应低于下限。
5. 低温时效用于工件的半加工之后（如粗加工或第一次精加工之后），一般采用较低的温度。
表 去应力退火工艺及低温时效工艺
42CrMo材料的去应力退火及调质后的组织状态
TC18钛合金经真空去应力退火后的显微组织
金相组织分析
图4所示为TC18钛合金经真空去应力退火后的显微组织。由于在相变点以上15 ℃进行准β锻造，在初始状态的显微组织中可见比较连续、完整的晶界α，准β锻造在β单相区加热时间较短，因而β晶粒仍较细小。TC18钛合金采用准β锻造目的就是为了得到较细的网篮组织，因为细小的网篮组织不仅具有较好的塑性、冲击韧性和断裂韧性以及较高周疲劳强度，还具有较好的热强性[13]。从图4(a)中可观察到TC18钛合金显微组织中存在少量等轴α相，可能是由于准β锻造在β区的加热速度较快，保温时间较短，初生α相溶解不完全而残留下来；也可能是由于准β锻造温度仅在相变点以上15 ℃，锻造过程在β区停留时间较短，如果合金在两相区承受大量的变形，锻造变形过程储存的能量促使α相发生球化，从而得到等轴组织。 从图4(c)和(d)的对比可以看出，TC18钛合金的去应力退火在1~4 h内显微组织变化不大。
图4 TC18钛合金经真空去应力退火后的显微组织
二、正火
Ø 加热温度：AC3或Accm+30-50℃
Ø 组织：S+（F或Fe3C）
Ø 应用：
（1）作最终热处理，普通结构钢零件
目的：a.细化A晶粒，组织均匀化
b. 减了亚共析钢中F%→P%↑，细化→强度，韧性，硬度↑
（2）预先热处理
a. 消除魏氏组织，带状组织；细化组织→为淬火、调质作准备
b. 使过共析钢中Fe3CII↓→使其不形成连续网状，为球化作准备
（3）改善切削加工性能
退火、正火的选择
正火：冷速快，材料组织细化，机械性能好
Ø 切削加工
低、中碳钢→正火
中高碳刚，合金工具钢→完全退火，球化退火
Ø 作为最终热处理→正火
Ø 为最终热处理提供良好的组织状态
工具钢→正火+球化退火
结构钢→正火
返修件→退火
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