中间退火

为消除工件形变强化效应，改善塑性，便于实施后继工序而进行的一道工序间退火的行为

中间退火是指为消除工件形变强化效应，改善塑性，便于实施后继工序而进行的一道工序间退火的行为。其主要目的在于使金属材料软化，以便进一步冷变形加工。亦称软化退火。

介绍

冷加工时两个塑性加工工序之间的退火。大多用于板、管、带、丝等金属材料的冷轧、冷拔道次之间的低温退火。冷加工时由于加工温度低，在加工过程中金属产生不同程度的加工硬化，从而引起金属的变形抗力增大和塑性降低。加工硬化超过一定程度后，金属将因过分硬脆而不适于继续冷加工。需要通过低温退火进行软化或再结晶，使其恢复塑性，降低变形抗力，以便进行后续的冷加工。金属加工硬化的剧烈程度与冷加工的变形程度有关。

冷轧钢板应用

在冷轧钢板时，每次中间退火之前所完成的冷轧道次叫作一个轧程。在一定条件下，钢质越硬，成品越薄，所需轧程越多，需要软化的中间退火次数越多。如冷轧到0.5mm的成品，仅进行一次中间退火。冷轧到0.2mm的成品需两次中间退火。轧至0.05mm的成品需要三次中间退火。

在冷轧硅钢薄板时，需经1～3次的中间退火。目的是消除冷加工硬化，恢复钢的塑性和冷变形能力，同时，每次中间退火进行脱碳，使钢中碳含量降到0.01%左右。硅钢薄板的中间退火在连续式退火炉中进行。加热到800～900℃，远高于通常的再结晶温度，以加快碳原子的扩散。经保温3～8min后冷却到150℃左右出炉。炉中通以分解氨和水蒸气，作为脱碳气氛，以加快脱碳过程，提高脱碳效果。一般冷轧材的中间退火温度是该钢种的再结晶温度以上100～150℃。

中间退火工艺

从影响铝箔坯料轧制性能的因素可知，尽可能降低铝基体中Fe、Si元素固溶度，避免过多粗大化合物的形成，控制化合物形状为圆粒状或球状等对称形状，可以提高铝箔坯料的轧制性能，有利于材料的塑性加工。

在380℃中间退火过程中存在最佳固溶贫化点现象，这一现象是由两个对基体中Fe、Si元素固溶度起相反作用的相变过程引起的。最佳固溶贫化点现象是1235铝合金热处理过程中的一个重要规律，它为不同材质、不同规格要求的铝箔产品的组织控制和工艺优化提供了重要的理论依据。当中间退火时间较短时（6h），基体中Fe、SI元素固溶度可达到最低，当中间退火时间适当延长时（小于20h），可以使片状或块状βp（AIFeSi）相较充分地“分解”为小尺寸的、理想的圆粒状βp（A1FeSi）相，减少片状或块状B。相对基体塑性变形的不利影响，但却使基体中Fe、Si元素固溶度增加，这是相互矛盾的两个方面。若进一步延长保温时间（小于35h），虽然可以使基体中Fe、Si元素固溶度降低至较低水平，但增加了工时。因此，应根据最终铝箔产品的要求来制定经济合理的中间退火工艺。

单级中间退火工艺

若轧制6μm以上相对较厚的铝箔产品，对铝箔坯料的要求相对较低，可以采用380℃×6h的中间退火工艺，保证基体中Fe、Si元素固溶度较低水平，而使片状或块状βp相保留在铝箔坯料及最终铝箔产品中，因其βp相尺寸一般小于3μm，因此对较厚的铝箔产品不会有明显影响。或者可以适当延长380℃的退火时间为6～8h左右，兼顾较低固溶度与βp相的部分“分解”转化。

若轧制6μm或6μm以下较薄的铝箔产品，应采取较长的中间退火时间，使βp（A1FeSi）相发生较充分转变或完全转变，从而在后续的冷轧工艺中轧离，成为离散分布的圆粒状βp相。由于380℃保温10h后该相变已较缓慢，从经济效益的角度考虑，可采用8～15h的保温时间。

两级中间退火工艺

两级中间退火工艺，即将1．0mm和0．6mm两种厚度的铝箔坯料经380℃×6h中间退火后分别冷轧制至0．30mm和0．35mm。然后在210℃×9h再进行析出退火。

中间退火后的冷轧态铝箔坯料在进行析出退火处理以后，可以使坯料中Fe、Si化合物进一步析出，固溶度进一步下降。析出退火过程中析出的化合物主要是βp（AlFeSi）相，另外还有βp（AlFeSi）相析出，它们分布均匀、尺寸细小。βp（AIFeSi）相的最佳析出温度是2100C，而βp（AlFesi）相的析出量则随析出退火温度的升高而增多。βp（AlFesi）相的析出在2100℃×6h后即已比较充分，其析出量与2100℃×15h后的相同，而βp（A1FeSi）相的析出量则随时间延长继续增多。因此，在2100C×6h后继续延长保温时间仍可使基体中Fe、Si元素固溶度下降。实验表明，析出退火前42%冷轧变形量的样品经210℃×（9～12）h析出退火后，可以使基体中Fe、si元素固溶度降低50%。增加析出退火前的冷轧变形量可以提供更多的形核点，因此将加速第二相的析出。由于在析出退火温度范围内，βp（A1FeSi）相的析出速度大于βp（A1FeSi）相的析出速度，所以在析出退火前增加冷轧变形量的作用主要体现在对βp（A1FeSi）相析出的促进方面。在210℃下相同的保温时间内（9h），析出退火前经历70%冷轧变形量的样品中βp（AIFeSi）相的析出物多于42%冷轧变形量的样品，因此基体中Fe、Si元素固溶度也将进一步降低。

如前所述，βp相是一种高Si相，Fe/Si比较低，在析出退火过程中βp（A1FeSi）相大量析出，其原因可能有两个：一是Si的固溶度随温度的下降而急剧降低，而Fe的固溶度很小，相对而言随温度的下降变化很小；二是由于在前面的中间退火过程中发生相变反应，这一反应导致了铝基体中Fe/Si比发生变化，因而为Bb（AlFeSi）相的析出创造了条件。在中间退火过程中，当保温时间延长时（超过20h），基体中有pb（AlFeSi）相析出，这表明，在这样的条件下，βp（AFeSi）相的析出已具备了热力学上的可能性，βp（AlFeSi）和βp（A1FeSi）相两种不同Fe/Si比的化合物共同析出，有利于铝基体中Fe、Si元素固溶度尽可能降低。

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