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常见的退火工艺 名 称 目 的 工 艺 特 点 组 织 应 用 其 他 完全退火 （重结晶退火） 使中碳以上的亚共析钢和合金钢得到接近平衡状态的组织，以降低硬度，改善切削加工性能，并可以消除内应力 加热至Ac3以上30～50℃保温后随炉冷却 F+P 亚共析钢的铸、锻、扎件，焊接件 等温退火 与完全退火相同，但转变较易控制，能获得均匀的预期组织；对于奥氏体较稳定的合金钢，常可大大缩短退火时间 将亚共析钢加热到Ac3（过共析钢加热到Ac1）以上30～50℃，保温后快冷到Ar1以下某一温度并等温保持，然后出炉空冷 F+P，P，P+Fe3C 合金钢，大型铸钢件 一般作为冷变形加工的中间工序 球化退火 过共析钢、合金工具钢淬火前的预备热处理，使片状Fe3C球化，以降低硬度，改善切削性能 加热至Ac1以上20～30℃，较长时间保温后随炉冷却 片状珠光体和网状渗碳体转变为球状 共析、过共析钢及合金钢的锻件、扎件等 当有网状Fe3C存在时，必须先用正火消除Fe3C网，再球化退火 扩散退火 （均匀化退火） 减少钢锭、铸件或锻坯的成分偏析和组织的不均匀性 加热到钢的熔点以下100～200℃，长时间保温后炉冷 粗大组织（组织严重过烧） 合金钢铸锭及大型铸钢件或铸件 扩散退火后钢的晶粒很大，因此一般要进行完全退火或正火处理 去应力退火 （低温退火） 为消除铸件、锻件、焊接件、冷加工件的内应力，以防止钢件再以后加工或使用过程变形或开裂 加热至Ac1以下某一温度（对于碳钢为500～600℃），保温后随炉冷却 无变化 铸、锻、焊、冷压件及机加工件等 可以消除内应力约50％～80％ 淬火工艺参数 淬火工艺参数 加热温度 对于亚共析钢 Ac3以上30～70℃ 对于共析钢或过共析钢 Ac1以上30～70℃ 保温时间 获得均匀细化奥氏体温度的时间，一般可由经验公式确定 冷却速度 由冷却介质确定，碳钢通常用水冷，合金钢用油冷 常见淬火方法的特点及适用范围 淬火方法 操作特点 优缺点评价 适用范围 单介质淬火 加热好的工件直接放入一种淬火介质中冷却 操作简单，易实现机械化，应用较广。但水淬变形开裂倾向大；油淬冷却速度小，大件淬不硬 适于简单形状碳钢（水冷）和合金钢（油冷）件 双介质淬火 加热好的工件先在一种冷却能力较强的介质中冷至300℃左右后，再淬入另一种冷却能力较弱的介质冷却 马氏体转变时产生的内应力小，减少了变形和开裂的可能性。但操作复杂，要求操作人员有时间经验 形状复杂的碳钢件及大型合金钢工件 分级淬火 加热好的工件迅速淬入温度在Ms点附近的液体介质中（盐浴或碱浴），保温适当时间，取出空冷 克服双介质淬火不好掌握的缺点，工件心部和表面温度差较小，有效防止开裂和变形 只适用于小尺寸零件，常用于刀具的淬火 等温淬火 加热好的工件，在温度稍高于Ms点的盐浴（或碱浴）炉中，长时间保温，形成下贝氏体，然后再空冷 大大降低钢件的内应力，减少变形，但生产周期长、生产率低 适用于处理形状复杂和精度要求高的小件入弹簧、螺栓、小齿轮等；也可用于高合金钢较大截面零件的淬火 淬火钢回火时的组织变化 回火阶段 温度范围 回火组织结构 性能变化特点 第一阶段 ＜200℃ M回（α过饱和固溶体和预期共格的细小弥散的ε相Fe2.4C） 晶格畸变降低，淬火内应力减小，硬度基本不便，韧性提高 第二阶段 200～300℃ M回为主：残余奥氏体转变为下贝氏体，马氏体分解继续 硬度降低不大，淬火应力进一步降低 第三阶段 250～400℃ T回（ε相转变为Fe3C，组织由针状F和弥散分布的细粒状Fe3C构成） 淬火应力大部分消除，钢的强度和硬度下降，塑性升高，弹性最好 第四阶段 ＞400℃ Fe3C聚集长大，F发生回复和再结晶 强度、硬度继续下降，塑性继续升高 回火工艺分类与应用 种 类 加热温度 组 织 性 能 应 用 低温回火 150～250℃ M回＋碳化物 高硬度、高耐磨 HRC58～64 刃具、量具、冲模、轴承、渗碳件、表面淬火件 中温回火 350～500℃ T回 高屈服极限、弹性极限和韧性，HRC35～50 弹簧、弹性夹具、热锻模 高温回火 500～650℃ S回 良好的综合机械性能，HRC200～300 轴、齿轮、连杆、螺栓 5