等温退火

用来代替完全退火和不完全退火的新的退火方法

等温退火是用来代替完全退火和不完全退火的新的退火方法，是以较快的速度冷却到A1以下某一温度，保温一定时间使奥氏体转变为珠光体组织，然后空冷,处理后所得到的组织和性能彼此也很相似，但是处理所需要的时间，常常可以大大缩短。

操作概述

退火，就是把钢加热到临界温度（或）以上，并保温一定的时间以后，再在炉中缓慢冷却，最后所得到的组织是的转变产物。

退火的目的主要在于软化钢料以便于进行切削加工；消除内应力以防止工件弯曲变形；细化晶粒，改善组织以改善钢的加工性能；去除气体，以避免白点的形成等等。

由于钢的成分的不同，退火的目的不同。其处理方法也往往不同。常用的有所谓完全退火、不完全退火、扩散退火、球化退火、消除应力退火等。等温退火是用来代替完全退火和不完全退火的新的退火方法，处理后所得到的组织和性能彼此也很相似，但是处理所需要的时间，常常可以大大缩短。

操作过程

等温退火的操作过程，大致可以分成如下几个步骤：

（1）将钢加热到临界温度以上（亚共折钢在以上，共析钢和亚共析铜在以上），保温一定的时间，使其获得奥氏体的组织。

（2）将已经加热好的钢，放入另一温度稍低于点的炉中，或使钢较快地随炉冷到点稍下的温度，进行等温保持，使过冷奥氏体完全转变为转变的产物。

（3）钢钢转变完成之后，可以取出气冷、油冷甚至水冷，但一般皆用气冷。

等温退火的操作示意曲线如图1所示。钢经等温退火后，可以降低硬度、改善组织和消除气体。

注意要点

为了使钢在等温退火后，获得预期的效果，在操作时应该注意下述几点：

（1）等温退火的加热温度，应该根据钢的成分、技术要求和原始状态来确定。亚共析钢都采用完全退火的加热温度（加热温度在以上），过共析钢皆采用不完全退火的加热温度（加热温度在以上）。要求改善显微组织的温度偏高，使其获得均匀的奥氏体，而有利于获得均匀的转变产物。纯粹要求降低硬度的温度偏低，使其获得不均匀的奥氏体，而有利于加速转变，这对合金钢及高合金工具钢尤为重要。原始组织细密均匀的，由于奥氏体易于形成，故可用较低的温度。

（2）一般说来，加热速度对钢退火后的结果影响不大，但也不宜过快。其加热时问：碳素钢可用1.5~1.8分钟/毫米，合金钢则用1.8~2.0分钟/毫米的厚度来计算，而对高合金钢则以100~200℃/小时的速度加热到高温。钢的保温时间，通常以钢的加热时间的~倍来计算。对于要求降低硬度的合金钢，保温时间短一点较好，这样，可以缩短冷却时的等温保持时间。

（3）钢件退火的装炉量往往很大，为了保证工件加热均匀，避免发生加热不足或过热等现象，在装料时，尽可能选择尺寸大小、厚薄相同的工件，在同一炉中进行退火。当工件尺寸较大、装炉量较多时，入炉后，当温度升到500~650℃时，应该保持一定的时间（碳素钢和低合金钢可为1~2小时，高合金钢可为3~4小时），以使炉内各处工件加热均匀。

（4）工件在以下的等温保持温度，主要根据工件的要求来选择，要求硬度愈低，则等温保持的温度愈高，一般常选用=20~30℃的温度。具体的温度，应该根据所处理钢料的奥氏体等温转变曲线，选择过冷奥氏体转变完成时间最短，而又能获得所需硬度的温度范围。等温保持的时间，应以过冷奥氏体在此温度完全转变为转变产物为下限，可由奥氏体等温转变曲线査得。但考虑到工件冷却到等温保持的温度，需要一定的时间，以及为了使炉内每个工件里里外外都转变完成，故其等温保持的时间，应该较上述查得的时间为长。通常，碳素钢的等温保持时间可取1~2小时，合金钢则取3~4小时。对于高合金钢，需要等温保持的时间更长。

（5）工件经等温保持已经转变完成之后，出炉后的冷却方式，对钢的性能没有什么影响。但考虑到，水冷或油冷可能使工件产生较大的热应力而使工件弯曲变形，而且其操作过程相当繁重。如采用炉冷，则炉子的生产率将大大降低，故通常皆用气冷。这样，既不会降低炉子的生产率，又不致于产生过大的内应力而引起工件变形，同时操作过程也很简便。但是，应该指出，对于防止白点形成的等温退火，在等温保持之后，一定要炉冷，而且要缓慢冷却到100℃左右方可出炉。

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