退火状态

钢材交货状态

退火状态，钢材交货状态的一种，即钢材出厂前经退火热处理。将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却（通常是缓慢冷却，有时是控制冷却）的一种金属热处理工艺。

简介

退火的目的主要是为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，并为后道工序作好组织和性能上的准备。

合金结构钢、保证淬透性的结构钢、冷镦钢、轴承钢、工具钢、汽轮机叶片用钢、铁素体型不锈耐热钢的钢材常用退火状态交货。

退火的一个最主要工艺参数是最高加热温度（退火温度），大多数合金的退火加热温度的选择是以该合金系的相图为基础的，如碳素钢以铁碳平衡图为基础。各种钢（包括碳素钢及合金钢）的退火温度，视具体退火目的的不同而不同。各种非铁合金的退火温度则在各该合金的固相线温度以下、固溶度线温度以上或以下的某一温度。

退火的工艺过程及目的

退火是铝及铝合金板带材生产中的一个关键工序，其工艺过程由加热、保温及冷却三个阶段组成。

退火的目的主要有：

1、对于成品厚度退火，可以改善和控制产品的组织与性能，满足不同的需求。

2、对于中间厚度退火（简称中退），不仅可以消除加工硬化，有利于进一步轧制，而且还能改善最终制品的组织与性能。

3、燃烧和挥发冷轧时滞留在板面上的轧制油，确保产品表面洁净卫生。

退火状态细分解释

1、高温退火慢速冷却状态

该状态适用于为强化超声反应或获得稳定尺寸，在近似固溶热处理要求的时间和温度下进行热处理后，缓慢冷却至室温。也适用于用户在固溶热处理前对产品进行机加工。无力学性能规定。

2、热机械处理状态

该状态适用于经受特殊热机械处理的变形产品。也适用于用户进行固溶热处理前要超塑成型的产品。

3、均匀化状态

该状态用于连续铸造的拉线坯或带材，为消除或减少偏析要进行高温热浸处理，这样提高后继加工变形性和对固溶热处理的反应。

退火状态代号

1、H1×——冷作硬化状态（中间退火）。

冷轧中间道次进行退火，冷却后不再进行补充热处理。“H1”后的数字表示冷作硬化的程度。

2、H2×——冷作硬化后部分退火状态（成品退火）。

不完全退火

应变硬化+不完全退火

适用于大加工率后，以最终的部分退火获得所需要的强度指标的制品。对于在室温下自然软化的金，H2、H3对应状态具有相同的低应力值；对其他合金H2、H1对应各状态具有相同的最低应力值，但H2各状态的延伸率稍高。“H1”后的数字表示经部分退火后，冷作硬化保留的程度。

3、H3×——冷作硬化后稳定化处理状态。

稳定化退火

应变应化+低温回复

稳定化退火——为使工件中微细的显微组成物沉淀或球化的退火。

适用于大冷作量后，以低温热处理稳定力学性能的产品。稳定化处理后，应力值稍有降低，塑性有所改善。该状态仅适用于不进行稳定化处理，在室温下就会自发软化的合金。“H3”后的数字表示稳定化处理前冷作硬化保留的程度。

退火的相关思想

退火废品的产生原因和消除办法

退火常见的工艺废品有性能不合格、晶粒粗大及板面油斑三种，其产生原因和消除办法如下：

1、性能不合格。

产生原因：料卡不符；未正确执行工艺；设备过程故障。

消除办法：料卡一致，方可装炉退火；严格执行退火工艺；加强巡检，及时发现问题。

2、晶粒粗大

产生原因：加热速度慢；退火温度不理想；保温时间过长。

消除办法：对于3A21合金，采用高温、快速、短时退火工艺。

退火的一般原理

冷变形铝及铝合金加热，会发生回复与再结晶过程，其驱动力是冷变形储能，即冷变形后的自由能增量。加热时，金属的组织结构将向平衡状态转化。使冷变形金属向平衡状态转变的热处理称为退火。

在退火温度低、退火时间短时，冷变形金属发生的主要过程为回复。

从某一温度开始，冷变形铝及铝合金显微组织发生明显变化，在放大倍数不太大的光学显微镜下也能观察到新生的晶粒，这种现象称为再结晶。

再结晶晶粒形成后，若继续延长保温时间或提高加热温度，再结晶晶粒将粗化。

退火工艺参数对制品组织与性能的影响

退火工艺参数主要包括加热速度、退火温度、保温时间及冷却速度。其对制品组织与性能的影响如下：

1、加热速度

铝及铝合金退火时，应尽量采用快速加热。这是因为铝及铝合金具有良好的导热性能，具备快速加热的条件。更为重要的原因是快速加热时，一般可得到较细小的晶粒。而缓慢加热时，晶粒容易粗大，晶粒粗大将降低制品的深冲性能及表面质量。

2、退火温度

退火温度对组织与性能的影响最为明显。经冷变形而产生了加工硬化的金属，根据加热温度高低不同，其组织和性能的变化过程可分为回复、再结晶及晶粒长大三个阶段。

① 回复阶段：用光学显微镜观察时，看不到内部组织有任何变化。此时，金属的强度稍有降低，塑性略有提高，内应力明显下降。

②再结晶阶段：当金属加热到开始再结晶温度时，则在冷变形金属和合金的基体上，开始形成新的晶粒。随着加热温度的升高或保温时间的延长，新晶粒的数量不断增加，直至全部形成了新的再结晶晶粒为止。此阶段，纤维组织（被拉长的晶粒）转变成再结晶组织（等轴的再结晶晶粒）。此时，完全消除了加工硬化现象，金属的强度急剧下降，塑性明显提高。

③晶粒长大：冷变形金属在经过完全再结晶后，一般可得到均匀细小的等轴晶粒。但是，如果加热温度过高或加热时间过长时，则再结晶后的新晶粒又会发生合并与长大，使晶粒变得粗大，金属的机械性能也相应变坏。

3、保温时间

加热温度不高，即金属处于回复阶段时，保温时间对组织性能影响不明显。但当金属处于再结晶阶段时，若保温时间过长，晶粒变得粗大，机械性能也相应变差。

4、冷却速度

对于纯铝热处理不可强化合金而言，冷却速度对组织性能影响不大。因此，退火时可采用随炉冷却或出炉缓冷的方法。

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