淬火的本质是将钢加热到奥氏体，然后改变珠光体。淬火后，组织接近平衡后的机构。

　　退火的目的：

　　(1)降低钢的硬度，提高塑性，便于机械加工和冷变形加工；

　　(2)均匀钢的化学成分和机构，细化晶粒，提高钢的性能或为淬火做准备；

　　(3)清除热应力和冷作硬化，防止变形和干裂。

　　淬火和正火主要用于预备热处理，淬火和正火也可作为应力小、特性要求低的零件的更终热处理。

　　常见的淬火方法，按加热温度分为：

　　重结晶淬火改变在临界温度(Ac1或Ac3)以上:完全退火、扩散退火、不完全退火和球化退火。

　　淬火在临界温度(Ac1或Ac3)以内:再结晶退火，去应力退火。

　　1、完全退火

　　工艺：将模具钢加热到Ac3以上20~30℃，保温一段时间后缓慢冷却（炉），获得接近平衡组织的热处理方法（完全奥氏体化）。

　　亚共析钢主要用于完全退火（wc=0.3~0.6%)，一般为中碳钢及低碳合金钢铸件、锻件及热扎型材，有时用于焊件。高碳钢完全退火后强度略低，不利于切割加工；当过分析钢加热到Accm以上的马氏体时，Fe3缓慢制冷淬火CⅡ网状沿晶界沉淀，显著降低钢的强度、强度、塑性和韧性，给更终热处理留下隐患。

　　目的：细化晶粒，对称机构，去除热应力，降低硬度，提高钢的切削加工性能。F亚共析钢完全退火后的机构 P。

　　在具体生产中，为提高生产率，淬火制冷至500℃。

　　2、等温退火

　　完全退火需要很长时间，尤其是过冷奥氏体化相对稳定的合金钢。如果将奥氏体化后的钢迅速冷却到略低于Ar1温度的等温，则A转换为P，然后冷却到室温，可以大大缩短退火时间。这种淬火方法称为等温退火。

　　工艺：将钢加热到高于Ac3（或Ac1）的温度。保温时间适中后，迅速冷却到珠光体区域的一定温度，并保持等温，使马氏体转化为珠光体，然后冷却到室温。

　　目的：变化易于操作，就像完全退火一样。

　　适用于A型稳定钢：高碳钢（wc>0.6％）、合金工具钢、高合金钢(合金元素总量>10％)。等温退火也有助于获得均匀的机构和性能。但不适用于大截面钢件和大量炉料，由于等温退火不易使工件内部或批量工件达到等温。

　　3、不完全退火

　　工艺:将钢加热到Ac1~Ac3(亚共析钢)或Ac1~Accm(过分析钢)保温后缓慢制冷，以获得平衡组织的热处理方法。

　　目的：通过共析钢获得球形珠光体机构，消除热应力，降低强度，提高切削加工能力。球化退火是一种不完全退火。

　　4、球化退火

　　一种热处理方法，使钢中的渗碳体球形化，获得粒状珠光体。

　　工艺：加热至Ac1以上20~30℃，保温时间不宜过长，一般为2~4h，冷却方式一般为炉冷，或在Ar1以下20℃左右进行长时间等温。

　　碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等主要用于共析钢和过共析钢。冷轧和煅烧后的空冷组织是一层珠光体和网状碳渗透体。这种机构又硬又脆，不仅不能切割和加工，而且在未来的淬火过程中容易变形和开裂。

　　球形退火获得球形珠光体，在球形珠光体中，渗碳体呈球形细小颗粒，弥漫在铁素体基体上。与块状珠光体相比，球形珠光体不仅强度低，而且易于切割和加工，而且在淬火和加热过程中，奥氏体晶粒不易变厚，制冷过程中变形和干裂趋于较小。如果过分析钢有网状渗碳体，则必须在球化退火前选择淬火工艺，以确保球化退火的正常进行。

　　目的：为淬火做好组织准备，降低强度，对称机构，改进切削加工。球化退火的方法有很多，主要有：

　　a)球化退火工艺：将钢加热到Ac1以上20~30℃，适当保温时间，然后随炉缓慢制冷。规定淬火前的初始机构为细块珠光体，不允许有渗碳体网。

　　b)等温球化退火工艺:钢加热保温后，用炉子冷却至稍低于Ar1的温度进行等温(一般在Ar1以下10~30℃)。等温完成后，空冷将随炉缓冷至500℃左右。具有周期短、球化机构匀称、质量易控等特点。

　　c)往复球化退火工艺。

　　5、扩散退火(均匀化淬火)

　　工艺:将钢锭、铸件或锻坯加热至长期保温略低于固相线温度，然后缓慢制冷，消除成分不均匀的热处理方法。

　　目的：清除凝结过程中铸锭产生的枝晶缩松和区域缩松，使成分和机构均匀化。

　　扩散退火的加热温度很高，一般在Ac3或Accm以上100~200℃，实际温度取决于收缩程度和钢种，

　　保温时间一般为10~15小时。扩散退火后，应完全退火并进行正火处理，以优化机构。

　　用于一些优质合金钢和严重收缩的合金钢铸件和钢锭。

　　6、去应力退火

　　工艺:将钢件加热到Ac1以下的温度(一般为500~650℃)，保温，然后用炉子冷却。

　　去应力退火温度小于A1，因此去应力退火不会引起组织变化。

　　目的：清除残余热应力。

　　7、再结晶退火

　　再结晶退火，又称中间退火，是一种热处理方法，将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上，以保持适当的时间，使变形晶体再次转化为对称的等轴晶粒，去除冷硬化和残余应力。

　　形成再结晶现象，首先要有一定量的冷塑性变形，其次要加热到一定的温度以上。产生再结晶的更低温度称为更低再结晶温度。再结晶退火的加热温度应至少比再结晶温度高100~200℃(钢的更低再结晶温度在450℃左右)，适度保温后慢慢制冷。

　　淬火一般采用以下标准：

　　(1)亚分析组织的各种钢材一般都是完全退火的，为了减少退火时间，可以选择等温退火；

　　(2)球化退火一般用于过分析钢，要求低时可选择不完全退火。球化退火常用于工具钢和轴承钢。高碳钢或中碳钢的冷挤压件和冷轧件有时用球化退火；

　　(3)为消除冷作硬化，可选择再结晶退火；

　　(4)为了消除各种加工引起的热应力，可以选择去应力退火；为了改善组织结构和成分的不均匀性，一些高端优质合金钢的大型铸钢件经常采用扩散退火。

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