【正文】 之間的氫鍵形成雙鏈分子的過(guò)程。 退火定義　　將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時(shí)間，然后以適宜速度冷卻(通常是緩慢冷卻，有時(shí)是控制冷卻)的一種金屬熱處理工藝。退火工藝隨目的之不同而有多種，如重結(jié)晶退火、等溫退火、均勻化退火、球化退火、去除應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火，以及穩(wěn)定化退火、磁場(chǎng)退火等等。 　　把金屬材料或工件加熱到一定溫度并持續(xù)一定時(shí)間后，使緩慢冷卻。也叫燜火。 　　在生產(chǎn)中，退火工藝應(yīng)用很廣泛。 編輯本段退火方法　　退火的一個(gè)最主要工藝參數(shù)是最高加熱溫度（退火溫度），大多數(shù)合金的退火加熱溫度的選擇是以該合金系的相圖為基礎(chǔ)的,如碳素鋼以鐵碳平衡圖為基礎(chǔ)（圖1）。各種非鐵合金的退火溫度則在各該合金的固相線溫度以下、固溶度線溫度以上或以下的某一溫度。其退火溫度為各該合金的相變溫度區(qū)間以上或 退火以內(nèi)的某一溫度。合金于加熱和冷卻過(guò)程中各發(fā)生一次相變重結(jié)晶，故稱為重結(jié)晶退火，常被簡(jiǎn)稱為退火。鋼的重結(jié)晶退火工藝是:緩慢加熱到Ac3（亞共析鋼）或Ac1（共析鋼或過(guò)共析鋼）以上30～50℃，保持適當(dāng)時(shí)間，然后緩慢冷卻下來(lái)。退火溫度在Ac3以上（亞共析鋼）使鋼發(fā)生完全的重結(jié)晶者，稱為完全退火，退火溫度在Ac1與Ac3之間 (亞共析鋼)或Ac1與Acm之間（過(guò)共析鋼）,使鋼發(fā)生部分的重結(jié)晶者,稱為不完全退火。后者主要用于中碳和高碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼的鍛軋件。此時(shí)可用不完全退火代替完全退火，使珠光體發(fā)生重結(jié)晶,晶粒變細(xì)，同時(shí)也降低硬度，消除內(nèi)應(yīng)力,改善被切削性。 　　重結(jié)晶退火也用于非鐵合金，例如鈦合金于加熱和冷卻時(shí)發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，低溫為 α相(密排六方結(jié)構(gòu))，高溫為 β相（體心立方結(jié)構(gòu)），其中間是“α＋β”兩相區(qū)，即相變溫度區(qū)間。 等溫退火　　應(yīng)用于鋼和某些非鐵合金如鈦合金的一種控制冷卻的退火方法。等溫保持的大致溫度范圍在所處理鋼種的等溫轉(zhuǎn)變圖上A1至珠光體轉(zhuǎn)變鼻尖溫度這一區(qū)間之內(nèi)(見(jiàn)過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變圖)；具體溫度和時(shí)間，主要根據(jù)退火后所要求的硬度來(lái)確定（圖2）。鋼的等溫退火的目的，與重結(jié)晶退火基本相同,但工藝操作和所需設(shè)備都比較復(fù)雜,所以通常主要是應(yīng)用于過(guò)冷奧氏體在珠光體型相變溫度區(qū)間轉(zhuǎn)變相當(dāng)緩慢的合金鋼。等溫退火也可在鋼的熱加工的不同階段來(lái)用。若將該類鋼的熱鋼錠或鋼坯在冷卻過(guò)程中放入700℃左右的等溫爐內(nèi)，保持等溫直到珠光體相變完成后，再出爐空冷，則可免生裂紋。過(guò)冷的β相，其等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線（圖3）與鋼的過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖相似。 均勻化退火　　亦稱擴(kuò)散退火。將鑄錠或鑄件加熱到各該合金的固相線溫度以下的某一較高溫度,長(zhǎng)時(shí)間保溫,然后緩慢冷卻下來(lái)。均勻化退火溫度所以如此之高，是為了加快合金元素?cái)U(kuò)散，盡可能縮短保溫時(shí)間。非鐵合金錠進(jìn)行均勻化退火的溫度一般是“固相線溫度(K)”,均勻化退火因加熱溫度高，保溫時(shí)間長(zhǎng)，所以熱能消耗量大。將鋼加熱到稍低于或稍高于Ac1的溫度或者使溫度在A1上下周期變化，然后緩冷下來(lái)。具有這種組織的中碳鋼和高碳鋼硬度低、被切削性好、冷形變能力大。 去應(yīng)力退火　　將鋼件加熱到稍高于Ac1的溫度，保溫一定時(shí)間后隨爐冷卻到550~600℃出爐空冷的熱處理工藝稱為去應(yīng)力退火。 編輯本段工藝球化退火的具體工藝　?。▓D4）有：①普通（緩冷）球化退火（圖4a），緩冷適用于多數(shù)鋼種，尤其是裝爐量大時(shí)，操作比較方便，但生產(chǎn)周期長(zhǎng)；②等溫球化退火（圖4b），適用于多數(shù)鋼種，特別是難于球化的鋼以及球化質(zhì)量要求高的鋼（如滾動(dòng)軸承鋼）；其生產(chǎn)周期比普通球化退火短，不過(guò)需要有能夠控制共析轉(zhuǎn)變前冷卻速率的爐子；③周期球化退火（圖4c），適用于原始組織為片層狀珠光體組織的鋼，其生產(chǎn)周期也比普通球化退火短，不過(guò)在設(shè)備裝爐量大的條件下，很難按控制要求改變溫度，故在生產(chǎn)中未廣泛采用；④低溫球化退火（圖4d），適用于經(jīng)過(guò)冷形變加工的鋼以及淬火硬化過(guò)的鋼（后者通常稱為高溫軟化回火）；⑤形變球化退火，形變加工對(duì)球化有加速作用,將形變加工與球化結(jié)合起來(lái),可縮短球化時(shí)間。 再結(jié)晶退火工藝　　應(yīng)用于經(jīng)過(guò)冷變形加工的金屬及合金的一種退火方法。若欲保持金屬或合金表面光亮，則可在可控氣氛的爐中或真空爐中進(jìn)行再結(jié)晶退火。若內(nèi)應(yīng)力較大而未及時(shí)予以去除，常導(dǎo)致工件變形甚至形成裂紋。應(yīng)該指出,去除應(yīng)力退火并不能將內(nèi)應(yīng)力完全去除，而只是部分去除，從而消除它的有害作用。 編輯本段其它相關(guān)　　將工件加熱到預(yù)定溫度，保溫一定的時(shí)間后緩慢冷卻的金屬熱處理工藝。②軟化工件以便進(jìn)行切削加工。④為最終熱處理（淬火、回火）作好組織準(zhǔn)備。用以細(xì)化中、低碳鋼經(jīng)鑄造、鍛壓和焊接后出現(xiàn)的力學(xué)性能不佳的粗大過(guò)熱組織。②球化退火。將工件加熱到鋼開(kāi)始形成奧氏體的溫度以上20～40℃，保溫后緩慢冷卻，在冷卻過(guò)程中珠光體中的片層狀滲碳體變?yōu)榍驙?，從而降低了硬度。用以降低某些鎳、鉻含量較高的合金結(jié)構(gòu)鋼的高硬度，以進(jìn)行切削加工。④再結(jié)晶退火。加熱溫度一般為鋼開(kāi)始形成奧氏體的溫度以下50～150℃ ，只有這樣才能消除加工硬化效應(yīng)使金屬軟化。用以使含有大量滲碳體的鑄鐵變成塑性良好的可鍛鑄鐵。⑥擴(kuò)散退火。方法是在不發(fā)生熔化的前提下 ，將鑄件加熱到盡可能高的溫度，并長(zhǎng)時(shí)間保溫，待合金中各種元素?cái)U(kuò)散趨于均勻分布后緩冷。用以消除鋼鐵鑄件和焊接件的內(nèi)應(yīng)力。 　　退火　為了消除塑料制品的內(nèi)應(yīng)力或控制結(jié)晶過(guò)程，將制品加熱到適當(dāng)?shù)臏囟炔⒈３忠欢〞r(shí)間，而后慢慢冷卻的操作。熱變性的DNA單鏈在緩慢冷卻過(guò)程中可以達(dá)到很好的退火。退火是變性的逆轉(zhuǎn)過(guò)程，它受溫度、時(shí)間、DNA濃度、DNA順序的復(fù)雜性等因素的影 響。 編輯本段在半導(dǎo)體技術(shù)中也常常采用退火技術(shù)半導(dǎo)體芯片退火　　半導(dǎo)體芯片在經(jīng)過(guò)離子注入以后就需要退火。同時(shí)，退火還有激活施主和受主雜質(zhì)的功能，即把有些處于間隙位置的雜質(zhì)原子通過(guò)退火而讓它們進(jìn)入替代位置。 蒸發(fā)電極金屬退火　　蒸發(fā)電極金屬以后需要進(jìn)行退火，使得半導(dǎo)體表面與金屬能夠形成合金，以接觸良好（減小接觸電阻）。 　　鋼的熱處理工藝包括退火、正火、淬火、回火和表面熱處理等方法。 鋼的回火：按照所希望的機(jī)械性能將已經(jīng)淬火的鋼重新加熱到（350℃～650℃）一定溫度之間進(jìn)行，碳是以細(xì)均分布的滲碳體形式析出。其目的是消除淬火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，以取得預(yù)期的力學(xué)性能。 編輯本段解釋　　調(diào)質(zhì)處理：淬火后高溫回火的熱處理方法稱為調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強(qiáng)度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機(jī)械性能?；鼗鹚魇象w(tempered sorbite)是馬氏體于回火時(shí)形成的，在在光學(xué)金相顯微鏡下放大500~600倍以上才能分辨出來(lái)，其為鐵素體基體內(nèi)分布著碳化物（包括滲碳體）球粒的復(fù)合組織。此時(shí)的鐵素體已基本無(wú)碳的過(guò)飽和度，碳化物也為穩(wěn)定型碳化物。 　　時(shí)效處理：為了消除精密量具或模具、零件在長(zhǎng)期使用中尺寸、形狀發(fā)生變化，常在低溫回火后（低溫回火溫度150250℃）精加工前，把工件重新加熱到100150℃，保持520小時(shí)，這種為穩(wěn)定精密制件質(zhì)量的處理，稱為時(shí)效。 編輯本段分類　　調(diào)質(zhì)鋼有碳素調(diào)質(zhì)鋼和合金調(diào)質(zhì)鋼二大類，不管是碳鋼還是合金鋼，其含碳量控制比較嚴(yán)格。為使調(diào)質(zhì)件得到好的綜合性能，~%。通過(guò)高溫回火，得到以均勻回火索氏體為主的顯微組織。 編輯本段應(yīng)用及案例　　調(diào)質(zhì)常常應(yīng)用在中碳(低合金)結(jié)構(gòu)鋼，也用在低合金鑄鋼中。 （hardening and tempering；thermal refining） 金屬材料熱處理工藝之一。目的是使鋼件有很高的韌性和足夠的強(qiáng)度，具有綜合的優(yōu)良機(jī)械性能。一般是在零件加工后進(jìn)行，也可將粗坯調(diào)質(zhì)后再進(jìn)行機(jī)械加工。它的最大弱點(diǎn)是淬透性低，截面尺寸大和要求比較高的工件不宜采用。偏高的淬火溫度可以使工件加熱速度加快，表面氧化減少，且能提高工效。如果實(shí)際裝爐量大，就需適當(dāng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間。但保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也會(huì)也出現(xiàn)晶粒粗大，氧化脫碳嚴(yán)重的弊病，影響淬火質(zhì)量。 　　因?yàn)?5鋼淬透性低，故應(yīng)采用冷卻速度大的10%鹽水溶液。因此，當(dāng)淬火工件快冷到該溫度區(qū)域，就應(yīng)采取緩冷的方法。另外，工件入水宜動(dòng)不宜靜，應(yīng)按照工件的幾何形狀，作規(guī)則運(yùn)動(dòng)。 　　45鋼調(diào)質(zhì)件淬火后的硬度應(yīng)該達(dá)到HRC56~59，截面大的可能性低些，但不能低于HRC48，不然，就說(shuō)明工件未得到完全淬火，組織中可能出現(xiàn)索氏體甚至鐵素體組織，這種組織通過(guò)回火，仍然保留在基體中，達(dá)不到調(diào)質(zhì)的目的。因?yàn)檎{(diào)質(zhì)的目的是得到綜合機(jī)械性能，所以硬度范圍比較寬。如有些軸類零件要求強(qiáng)度高，硬度要求就高；而有些齒輪、帶鍵槽的軸類零件，因調(diào)質(zhì)后還要進(jìn)行銑、插加工，硬度要求就低些。 　　40Cr鋼的調(diào)質(zhì)處理 Cr能增加鋼的淬透性，提高鋼的強(qiáng)度和回火穩(wěn)定性，具有優(yōu)良的機(jī)械性能。但Cr鋼有第二類回火脆性。但是小型企業(yè)在供油緊張的情況下，對(duì)形狀不復(fù)雜的工件，可以在水中淬火，并未發(fā)現(xiàn)開(kāi)裂，只是操作者要憑經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)格掌握入水、出水的溫度。 　?。ㄈ?0Cr工件高溫回火后，形狀復(fù)雜的在油中冷卻，簡(jiǎn)單的在水中冷卻，目的是避免第二類回火脆性的影響。三 影響調(diào)質(zhì)工件的質(zhì)量，操作工的水平是個(gè)重要因素，同時(shí)，還有設(shè)備、材料和調(diào)質(zhì)前加工等多方面的原因，我們認(rèn)為： （一）工件從加熱爐轉(zhuǎn)移到冷卻槽速度緩慢，工件入水的溫度已降到低于Ar3臨界點(diǎn)，產(chǎn)生部分分解，工件得到不完全淬火組織，達(dá)不到硬度要求。 （二）工件裝爐量要合理，以1~2層為宜，工件相互重疊造成加熱不均勻，導(dǎo)致硬度不勻。 （四）開(kāi)爐淬火，不能一口氣淬完，應(yīng)視爐溫下降程度，中途閉爐重新升溫，以便前后工件淬后硬度一致。冷卻液不能有油污、泥漿等雜質(zhì)，不然，會(huì)出現(xiàn)硬度不足或不均勻現(xiàn)象。 （七）嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，淬火后硬度偏低1~3個(gè)單位，可以調(diào)整回火溫度來(lái)達(dá)到硬度要求。 32 / 32