退火是將金屬和合金加熱到適當溫度，保持一定時間，然後緩慢冷卻的熱處理工藝。退火後組織亞共析鋼是鐵（tiě）素（sù）體加片狀（zhuàng）珠光體;共析鋼或過共析鋼則是（shì）粒狀珠光體（tǐ）。總之退火組織是接近平（píng）衡狀態的組織。

退火（huǒ）的目的

①降低鋼的硬度，提高塑性，以利於切削加工及冷變形加工。

②細化晶（jīng）粒，消除因鑄、鍛、焊引起的組織缺陷，均勻鋼的組織和成分，改善鋼（gāng）的性（xìng）能或為以後的熱處理作組織準備。

③消除鋼中的內應力，以防止變形和（hé）開裂。

退火（huǒ）工藝的種類

①均勻化退火(擴散（sàn）退火)

均勻化退火是為了減少金屬鑄錠、鑄件或鍛坯的化學成分的偏析和組織的不均勻性，將其加熱到（dào）高溫，長時間保持，然後（hòu）進（jìn）行緩慢（màn）冷卻，以化學成（chéng）分和（hé）組（zǔ）織均勻化為目的的退火工藝。

均勻化退火（huǒ）的加熱溫度一般為Ac3 (150～200℃)，即1050～1150℃，保（bǎo）溫時間（jiān）一般（bān）為10～15h，以（yǐ）保（bǎo）證擴散充分進行，大道消除或減少成分或組織不均勻的目的。由於擴散退火的加（jiā）熱（rè）溫度高，時間長，晶粒粗大，為此，擴散退火後再進行完全（quán）退火或正火，使組織重新細化。

②完全退火

完全退火又稱為重（chóng）結晶退火，是將鐵碳合金完全奧氏體化，隨之緩慢冷卻，獲（huò）得接近平衡狀態組（zǔ）織的退火工藝。

完全退火（huǒ）主（zhǔ）要用於亞共析鋼，一般是中碳鋼及低、中碳（tàn）合金結構鋼鍛件、鑄件及熱軋型材，有時也用於（yú）它們的焊接構件。完全退火不適用於過共析鋼（gāng），因為過共析鋼完全（quán）退火（huǒ）需加熱到Acm以上（shàng），在緩慢冷卻時（shí），滲碳體會沿奧氏體晶界析出，呈網（wǎng）狀分布，導致（zhì）材料脆性增大，給最終熱處理留（liú）下隱患。

完全退火（huǒ）的加熱溫度（dù）碳鋼一般（bān）為Ac3 (30～50℃);合金鋼為Ac3 (500～70℃);保溫時間則要依據鋼材的種類、工件的尺寸、裝爐量、所選用的設備型（xíng）號等多種（zhǒng）因素（sù）確定。為（wéi）了保證過冷奧氏體完全進行珠光體轉變，完全退火的冷卻必須是緩慢的，隨（suí）爐冷卻到500℃左右出爐空冷。

③不（bú）完全退火

不完全退火是（shì）將鐵碳合金加熱（rè）到Ac1～Ac3之間溫度，達到不完全奧氏體（tǐ）化，隨之（zhī）緩慢冷卻的（de）退火工藝。

不（bú）完全退火主（zhǔ）要適用於中、高碳鋼（gāng）和（hé）低合金鋼鍛軋（zhá）件等，其目的是細化組織和降低硬度，加熱（rè）溫度為Ac1 (40～60)℃，保溫後緩慢冷卻。

④等溫退火

等溫退火是將鋼件或毛坯（pī）件加熱到高於Ac3(或（huò）Ac1)溫度，保持適當時間後，較快（kuài）地冷（lěng）卻到珠光（guāng）體溫度區間地某一溫度並等溫保持，使奧氏體轉變為珠光體型（xíng）組織，然後在空氣中冷（lěng）卻的退火工藝。

等溫退火工藝應用於中碳合金鋼和低合金鋼，其（qí）目的是細化組織和降低硬度。亞共析鋼加熱溫度為Ac3 (30～50)℃，過（guò）共析鋼加熱溫度為Ac3 (20～40)℃，保持（chí）一定時間，隨爐冷（lěng）至稍低於Ar3溫度進行等（děng）溫轉變，然後出爐（lú）空冷。等溫退火組織與硬度比完全退火更為均勻。

⑤球化退火

球化退火是使鋼中碳化物球化而進行（háng）的退火工藝。將鋼加熱到Ac1以上20～30℃，保溫一段時間，然後緩慢冷卻，得到在鐵素體基體上均勻分布的球狀或顆粒狀碳（tàn）化物的組織。

球（qiú）化（huà）退火（huǒ）主要適用於共析鋼和過共析鋼，如碳（tàn）素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼等。這些鋼經軋製、鍛（duàn）造後空冷，所得組織是片層狀珠光體與（yǔ）網狀滲碳體，這種組織硬而脆（cuì），不僅難以（yǐ）切削加工，且在以後淬（cuì）火過（guò）程中（zhōng）也容易變形和開（kāi）裂。而（ér）經球化退火得到的是（shì）球狀珠光（guāng）體組織，其中的滲碳體呈球狀顆粒，彌散分（fèn）布在鐵素體基體上，和片狀珠光體（tǐ）相比，不但硬度低，便於切削加工，而且在淬火加熱（rè）時，奧氏體晶粒不易長大，冷卻時工件（jiàn）變（biàn）形和開（kāi）裂（liè）傾向小。另外對於一些需要改善冷塑性變形（xíng）(如衝壓、冷（lěng）鐓等)的亞共析鋼有時也可（kě）采用球化退火（huǒ）。

球化退火加（jiā）熱溫度為Ac1 (20～40)℃或Acm-(20～30)℃，保溫後等溫冷卻或直接緩慢冷卻。在球化退火時奧氏化是“不完全”的（de），隻是片狀珠光體轉變（biàn）成（chéng）奧氏體，及少量過剩碳化物溶解。因此，它不可能消除網狀碳化物，如過共析鋼有網狀碳（tàn）化物存在，則在球化退火前須先進行正火，將其消除，才能保證球化退火（huǒ）正（zhèng）常進（jìn）行。

球化退火工藝方法很多，最常用的兩種工（gōng）藝是普通球化退火和等溫球化退火。普通球化退火（huǒ）是將（jiāng）鋼加熱到Ac1以上20～30℃，保（bǎo）溫適當時間，然後隨爐緩慢冷卻，冷到（dào）500℃左右出爐空冷。等溫球化退火是與普通球化退火工藝同樣的加熱保溫後，隨爐冷卻到略（luè）低於Ar1的溫度進行等溫，等溫時間（jiān）為其加熱保（bǎo）溫時間的1.5倍。等溫（wēn）後隨爐冷至500℃左右出爐空冷。和普通球化退火相比，球化退火不（bú）僅可縮短周期（qī），而且可（kě）使球化組（zǔ）織均勻，並能嚴格地控（kòng）製退火後的硬度。

⑥再結晶（jīng）退火（huǒ）(中間退火)

再結晶退火是經冷形變後的金屬加熱到再結晶溫（wēn）度以上，保持適當時（shí）間，使形變晶粒重新結晶成均勻的等軸晶粒（lì），以消除（chú）形變強化和殘餘應力的熱處理工藝（yì）。

⑦去應力退火

去應力退（tuì）火是為了消除由於塑性形變加工、焊接等而造（zào）成的以及鑄件內存在的殘餘應力而進行的退火工藝。

鍛造、鑄造、焊接以及切削加工後的工件內部存在內應力，如不及時消除，將使工件在加工和使用過程中發生變形，影響（xiǎng）工件精度。采用去（qù）應力（lì）退火消除加工過程中產（chǎn）生的內應力十分重要。

去應力退火的加熱溫（wēn）度低於相變溫（wēn）度A1，因此，在整個熱處理過程中不發生（shēng）組織轉變。內應力主要是通過工件在保溫和緩冷過程中消除的。為了使工件內應（yīng）力消除（chú）得（dé）更徹底，在（zài）加熱時應控製加熱溫度。一般是低溫進爐，然後以100℃/h左右得加熱速度加熱（rè）到規定溫度。焊接件得加熱溫度（dù）應略高於600℃。保溫時間（jiān）視情況而定，通常為2～4h。鑄件去應力退火的保溫時（shí）間取上限（xiàn），冷卻速度控（kòng）製在(20～50)℃/h，冷（lěng）至300℃以下才能出爐空冷。