完全退火定义

完全退火是指将亚共析钢加热到Ac3以上20~30℃，保温后随炉缓慢冷却，以期得到接近于平衡组织（珠光体型组织）的热处理工艺方法。又叫重结晶退火。所谓“完全”是指退火时钢的内部组织全部进行了重结晶。通过完全退火来细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度，便于切削加工，并为加工后零件的淬火作好组织准备。

完全退火是应用最为广泛的退火方法，主要用于亚共析钢和共析钢的锻件、轧件和铸件的退火。通过重结晶退火使晶粒细化，组织均匀和消除残余应力，用以提高钢件性能。

不宜用于过共析钢，过共析钢缓冷后会析出网状二次渗碳体。使钢的强度、塑性和韧性大大降低。

完全退火主要是用于亚共析钢 ，它的目的有三：

（1）细化奥氏体晶粒，消除魏氏组织。魏氏组织的形成原因之一是奥氏体晶粒太大（停轧、停锻温度过高或热处理时加热温度过高），而完全退火时，加热温度较低，经重结晶后的奥氏体晶必然细化，如图1所示，可以看出，球光体转变成奥氏体时晶粒显著细化，以后纵然是很慢地冷却，新形成的球光体晶粒也是很细的。因此，经过完全退火以后，奥氏体晶粒较得到细化，还可以消除铁素体魏氏组织。

（2）降低硬度，提高塑性以利于切削加工。这是因为热加工以后都采用空冷，由于冷却速度较快，造成组织分散度大或得到马氏体的组织，因而硬度亦较高，尤其是合金钢更为严重。经退火后，可以降低硬度，有利于切加工。

（3）消除内应力，使组织均匀化。

完全退火工艺参数的确定：

（1）加热温度：必须适当地高于

（2）加热速度：应参照钢材成分、加热前的组织状态、内应力大小、工件尺寸的大小与形状复杂的程度等因素而定。一般来说，对于强度高、塑性差、含碳量较高的合金铜，以及形状复杂或大型工件（特别是铸件），加热速度通常不超过200℃/小时。大型合金钢的铸、锻件（

（3）保温时间：应依照工件形状、尺寸、钢种、原始组织状态、装炉量和加热设备等因素来决定。在一般情况下，碳钢可按工件厚度每25毫米一小时计算。对于合金钢，由于还要考虑奥氏体均匀化时间，可按工件厚度每20毫米一小时计算。

（4）冷却方法：少部分采用随炉冷却，也可以采取埋在砂槽中缓慢冷至500~600°C后再取出空冷的办法。冷却速度大致可以这样控制：碳钢为100~200℃/小时，合金钢为50~100℃/小时，高合金钢为20~60°C/小时，铸钢件为80~120℃/小时。总之，退火后的冷却应当充分缓慢，以保证奥氏体在

1、H1×——冷作硬化状态（中间退火）。

冷轧中间道次进行退火，冷却后不再进行补充热处理。“H1”后的数字表示冷作硬化的程度。

2、H2×——冷作硬化后部分退火状态（成品退火）。

不完全退火

应变硬化 不完全退火

适用于大加工率后，以最终的部分退火获得所需要的强度指标的制品。对于在室温下自然软化的金，H2、H3对应状态具有相同的低应力值；对其他合金H2、H1对应各状态具有相同的最低应力值，但H2各状态的延伸率稍高。“H1”后的数字表示经部分退火后，冷作硬化保留的程度。

3、H3×——冷作硬化后稳定化处理状态。

稳定化退火

应变应化 低温回复

稳定化退火——为使工件中微细的显微组成物沉淀或球化的退火。

适用于大冷作量后，以低温热处理稳定力学性能的产品。稳定化处理后，应力值稍有降低，塑性有所改善。该状态仅适用于不进行稳定化处理，在室温下就会自发软化的合金。“H3”后的数字表示稳定化处理前冷作硬化保留的程度。

退火球化退火的具体工艺

①普通（缓冷）球化退火，缓冷适用于多数钢种，尤其是装炉量大时，操作比较方便，但生产周期长；②等温球化退火，适用于多数钢种，特别是难于球化的钢以及球化质量要求高的钢（如滚动轴承钢）；其生产周期比普通球化退火短，不过需要有能够控制共析转变前冷却速率的炉子；③周期球化退火，适用于原始组织为片层状珠光体组织的钢，其生产周期也比普通球化退火短，不过在设备装炉量大的条件下，很难按控制要求改变温度，故在生产中未广泛采用；④低温球化退火，适用于经过冷形变加工的钢以及淬火硬化过的钢（后者通常称为高温软化回火）；⑤形变球化退火，形变加工对球化有加速作用，将形变加工与球化结合起来，可缩短球化时间。它适用于冷、热形变成形的钢件和钢材（如带材）。

退火再结晶退火工艺

应用于经过冷变形加工的金属及合金的一种退火方法。目的为使金属内部组织变为细小的等轴晶粒，消除形变硬化，恢复金属或合金的塑性和形变能力（回复和再结晶）。若欲保持金属或合金表面光亮，则可在可控气氛的炉中或真空炉中进行再结晶退火。

去除应力退火 铸、锻、焊件在冷却时由于各部位冷却速度不同而产生内应力，金属及合金在冷变形加工中以及工件在切削加工过程中也产生内应力。若内应力较大而未及时予以去除，常导致工件变形甚至形成裂纹。去除应力退火是将工件缓慢加热到较低温度（例如，灰口铸铁是500～550℃，钢是500～650℃），保温一段时间，使金属内部发生弛豫，然后缓冷下来。应该指出，去除应力退火并不能将内应力完全去除，而只是部分去除，从而消除它的有害作用。

还有一些专用退火方法，如不锈耐酸钢稳定化退火；软磁合金磁场退火；硅钢片氢气退火；可锻铸铁可锻化退火等。

退火处理完全退火

目的细化晶粒，均匀组织，消除内应力和加工缺陷，降低硬度，改善切削加工性能和冷塑性变形能力。

用以细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接后出现的力学性能不佳的粗大过热组织。将工件加热到铁素体全部转变为奥氏体的温度以上30～50℃，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却，在冷却过程中奥氏体再次发生转变，即可使钢的组织变细。

退火处理球化退火

用以降低工具钢和轴承钢锻压后的偏高硬度。将工件加热到钢开始形成奥氏体的温度以上20～40℃，保温后缓慢冷却，在冷却过程中珠光体中的片层状渗碳体变为球状，从而降低了硬度。

退火处理等温退火

用以降低某些镍、铬含量较高的合金结构钢的高硬度，以进行切削加工。一般先以较快速度冷却到奥氏体最不稳定的温度，保温适当时间，奥氏体转变为托氏体或索氏体，硬度即可降低。

④再结晶退火用以消除金属线材、薄板在冷拔、冷轧过程中的硬化现象（硬度升高、塑性下降）。加热温度一般为钢开始形成奥氏体的温度以下50～150℃ ，只有这样才能消除加工硬化效应使金属软化。

退火处理石墨退火

用以使含有大量渗碳体的铸铁变成塑性良好的可锻铸铁。工艺操作是将铸件加热到950℃左右，保温一定时间后适当冷却，使渗碳体分解形成团絮状石墨。

退火处理扩散退火

用以使合金铸件化学成分均匀化，提高其使用性能。方法是在不发生熔化的前提下，将铸件加热到尽可能高的温度，并长时间保温，待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。

退火处理去应力退火

用以消除钢铁铸件和焊接件的内应力。对于钢铁制品加热后开始形成奥氏体的温度以下100～200℃，保温后在空气中冷却，即可消除内应力。

退火处理不完全退火

加热温度在Ac1~Accm之间，冷却速度：在500~600℃以上时，碳钢是100~200℃/h，合金钢是50~100℃/h，高合金钢是20~60℃/h，主要用于过共析钢。

退火处理焊后退火

选用纯Fe作填充金属对YG30硬质合金与45钢进行TIG焊试验。利用扫描电镜对退火前后的YG30/焊缝界面区的组织形貌进行分析。结果表明,工业纯Fe作填充金属,在1050℃退火后,焊态的η相不变;在1150℃退火后,开始产生新η相;η相随退火温度升高和保温时间延长而增加。退火时新η相成核于WC-γ相界,吞并WC晶粒而长大,分布在WC颗粒的边界。