去应力退火

材料科学术语

冷形变后的金属在低于再结晶温度加热，以去除内应力，但仍保留冷作硬化效果的热处理，称为去应力退火。在去应力退火中金属组织及性能的变化，相当于温度曲线图中的恢复阶段。在实际生产中，去应力退火工艺的应用比上述定义广泛得多。热锻轧、铸造、各种冷变形加工、切削或切割、焊接、热处理，甚至机器零部件装配后，在不改变组织状态，保留冷作、热作或表面硬化的条件下，对钢材或机器零部件进行较低温度的加热，以去除内应力，减小变形开裂倾向的工艺，都可称为去应力退火。

介绍

冷形变后的金属在低于再结晶温度加热，以去除内应力，但仍保留冷作硬化效果的热处理，称为去应力退火。

在实际生产中，去应力退火工艺的应用要比上述定义广泛得多。热锻轧、铸造、各种冷变形加工、切削或切割、焊接、热处理，甚至机器零部件装配后，在不改变组织状态、保留冷作、热作或表面硬化的条件下，对钢材或机器零部件进行较低温度的加热，以去除（全部或部分的）内应力，减小变形、开裂倾向的工艺，都可称为去应力退火。由于材料成分、加工方法、内应力大小及分布的不同，以及去除程度的差异，去应力退火温度范围很宽。

原理

在压力加工、铸造、焊接、热处理、切削加工和其他工艺过程中，制品可能产生内应力。多数情况下，在工艺过程结束后，金属内部将保留一部分残余应力。残余应力可导致工件破裂、变形或尺寸变化，残余应力也提高金属化学活性，在残余拉应力作用下特别容易造成晶间腐蚀破裂。因此，残余应力将影响材料的使用性能或导致工件过早失效。

进行去应力退火时，金属在一定温度作用下通过内部局部塑性变形（当应力超过该温度下材料的屈服强度时)或局部的弛豫过程(当应力小于该温度下材料的屈服强度时）使残余应力松弛而达到消除的目的。在去应力退火时，工件一般缓慢加热至较低温度（灰口铸铁为500～550℃，钢为500～650℃，有色金属合金冲压件为再结晶开始温度以下），保持一段时间后，缓慢冷却，以防止产生新的残余应力。

去应力退火并不能完全消除工件内部的残余应力，而只是大部分消除。要使残余应力彻底消除，需将工件加热至更高温度。在这种条件下，可能会带来其他组织变化，危及材料的使用性能。

曲线

去应力退火是将工件加热到Ac1以下的适当温度，保温一定时间后逐渐缓慢冷却的工艺方法。其目的是为了去除由于机械加工、变形加工、铸造、锻造、热处理以及焊接后等产生的残余应力。　1. 去应力退火工艺曲线见图1-3。

2. 不同的工件去应力退火工艺参数见表1。

3. 去应力退火的温度，一般应比最后一次回火温度低20~30℃，以免降低硬度及力学性能。

4. 对薄壁工件、易变形的焊接件，退火温度应低于下限。

5. 低温时效用于工件的半加工之后（如粗加工或第一次精加工之后），一般采用较低的温度。

表1 去应力退火工艺及低温时效工艺

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