成形件退火工艺及其作用解析

将偏离平衡状态的金属或合金加热到一定温度，保持一定时间，然后缓慢冷却（或以适当速度冷却），从而获得更接近其平衡状态的组织和性能的热处理工艺，称为退火。

退火的主要目的在于降低硬度，提高塑性，改善组织，改进元素分布，消除内应力，改善工艺性能，并为零件最终热处理准备合适的内部组织。具体的退火的目的包括：

1）降低硬度，提高切削加工性。经铸、锻、焊成形的工件，往往硬度偏高，不易切削，需要经过退火，以降低硬度。一般硬度在200～250HBS之间最易切削加工。

2）提高塑性，便于冷变形加工。冷变形使工件加工硬化，经过退火可以消除加工硬化，提高塑性，便于随后的冷变形加工，如冷拔、冷冲、冷轧等。

3）改善组织和消除组织缺陷。原始组织为片状珠光体的钢料，难于进行冷镦成形，高频感应加热淬火时易于开裂。经过球化退火，使片状珠光体转变为粒状珠光体，可使其冷镦成形性和热处理工艺性能得到改善。经铸、锻、焊成形的工件，组织中往往存在魏氏组织、带状组织等缺陷，经过完全退火可以消除缺陷，改善力学性能。淬火过热返修品，须经退火消除过热影响，再重新淬火。使白口铸铁转化为可锻铸铁，或者消除灰铸铁和球墨铸铁的白口组织。

4）改进元素分布。合金钢铸锭和铸件由于树枝状结晶而造成晶内偏析，须经均匀化退火，消除铸造偏析，使化学成分均匀化。固溶于钢中的氢，会形成白点，产生氢脆，必须经预防白点退火，防止大型合金钢锻轧件形成白点，避免产生氢脆。(www.xing528.com)

图12-1 钢铁各类退火及正火工艺加热温度示意图^[1]

5）消除应力，稳定尺寸，避免变形开裂。经铸、锻、焊成形的工件，特别是大型工件，往往残存较大内应力，经过及时退火，可避免成形后的工件产生变形或开裂。冲压件或机加工件，经过去应力退火，消除应力，稳定尺寸，还可防止淬火变形开裂。

对于具体的工件而言，退火的目的往往非常单一，可能只是上述所列目的中的一个或二三个。

退火的种类很多，主要包括扩散退火、回复退火、再结晶退火、去应力退火、完全退火、不完全退火、球化退火、石墨化退火等。钢铁各类退火的加热温度范围，如图12-1所示。