3.不完全退火和球化退火

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1、不完全退火不完全退火工艺不完全退火是将钢加热至亚共析钢或过共析钢之间，经保温后缓慢冷却以获得近于平衡组织的热处理工艺。不完全退火时先共析铁素体或渗碳体的形态及分布由于加热至两相区温度，仅使奥氏体发生重结晶，故基本上不改变先共析铁素体或渗碳体的形态及分布。亚共析钢采用不完全退火代替完全退火的情形如果亚共析钢原始组织中的铁素体已均匀细小，只是珠光体片间距小，硬度偏髙，内应力较大，那么只要在以上、以下温度进行不完全退火即可达到降低硬度、消除内应力的目的。亚共析钢的锻件用不完全退火代替完全退火的情形由于不完全退火的加热

2、温度低，过程时间短，因此对于亚共析钢的锻件来说，若其锻造工艺正常，钢的原始组织分布合适，则可采用不完全退火代替完全退火。不完全退火主要用于不完全退火主要用于过共析钢获得球状珠光体组织，以消除内应力、降低硬度、改善切削加工性。故不完全退火又称球化退火。实际上球化退火是不完全退火的一种球化退火球化退火工艺球化退火是使钢中碳化物球化，获得粒状珠光体的一种热处理工艺。球化退火主要用于主要用于共析钢、过共析钢和合金工具钢球化退火目的其目的是降低硬度、均匀组织、改善切削加工性，并为淬火作组织准备过共析钢锻件的组织过共析钢锻

3、件锻后组织一般为片状珠光体，如果锻后冷却不当，还存在网状渗碳体。过共析钢锻件的力学和工艺性能不仅硬度髙，难以进行切削加工，而且增大钢的脆性，容易产生淬火变形及开裂过共析钢锻件必须进行球化退火过共析钢锻件锻后组织一般为片状珠光体，如果锻后冷却不当，还存在网状渗碳体。不仅硬度髙，难以进行切削加工，而且增大钢的脆性，容易产生淬火变形及开裂。为此，钢热加工后（锻后）必须加一道球化退火，使网状二次渗碳体和珠光体中的片状渗碳体发生球化，得到粒状珠光体。球化退火的关键粒状珠光体的形成原理已在第九章9.3中讨论过，其关键在于奥

4、氏体中要保留大量未溶碳化物质点，并造成奥氏体碳浓度分布的不均匀性。球化退火的加热温度保温时间冷却方式为此，球化退火加热温度一般在以上20〜30不高的温度下，保温时向亦不能太长，一般以2〜4h为宜。冷却方式通常釆用炉冷或在以下20度左右进行较长时间等温。图10.2碳素工具钢的三种球化退火工艺注意参数1)图10-2a的工艺特点是将钢在以上20〜30度保温后以极缓慢速度冷却,以保证碳化物充分球化，冷至600度时出炉空冷。这种一次加热球化退火工艺要求退火前的原始组织为细片状珠光体，不允许有渗碳体网存在。因此在退火前要进

5、行正火，以消除网状渗碳体1)目前生产上应用较多的是等温球化退火工艺见图10.2b，即将钢加热至以上20〜30度保温4h后，再快冷至以下20度左右等温3〜6h，以使碳化物达到充分球化的效果。2)为了加速球化过程，提高球化质量，可釆用往复球化退火工艺见图10.2c，即将钢加热至略高于点的温度，尔后又冷至略低于温度保温，并反复加热和冷却多次，最后空冷至室温，以获得更好的球化效果。