工業(yè)高溫退火爐有哪些退火工藝

工業(yè)高溫退火爐的退火工藝多種多樣，每種工藝都針對不同的材料和需求進行設(shè)計，以確保材料達到理想的物理和化學(xué)性能。

其中，常見的退火工藝之一是退火。這種工藝通常用于中碳鋼和高碳鋼，通過加熱到臨界點以上，保持一段時間，然后緩慢冷卻，以消除鋼材內(nèi)部的殘余應(yīng)力，細化晶粒，改善材料的塑性和韌性。退火后的鋼材，不僅強度適中，而且易于加工和成型。

另一種常見的退火工藝是等溫退火。這種工藝特別適用于合金鋼和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的工件。在加熱到臨界點以上后，工件被迅速轉(zhuǎn)移到等溫區(qū)，保持一段時間后再緩慢冷卻。等溫退火能有效避免工件在退火過程中因溫度梯度產(chǎn)生的熱應(yīng)力，從而提高工件的整體性能。

此外，還有球化退火、去應(yīng)力退火等多種工藝。球化退火主要用于提高鋼的切削加工性能和韌性，通過加熱和保溫，使鋼材中的滲碳體以球狀形式析出。而去應(yīng)力退火則主要用于消除工件在加工或焊接過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，防止工件在使用過程中因應(yīng)力集中而開裂。

1. 退火

• 工藝過程：將工件加熱到 Ac3（亞共析鋼加熱到臨界溫度以上，鐵素體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的溫度）以上 30 - 50℃，保溫適當(dāng)時間后隨爐緩慢冷卻至室溫。

• 目的：使室溫下的珠光體和鐵素體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，以細化晶粒、均勻組織，消除內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，改善切削加工性能。主要用于亞共析成分的碳鋼和合金鋼的鑄、鍛件等。

2. 不退火

• 工藝過程：加熱溫度在 Ac1（共析鋼加熱到臨界溫度，珠光體開始轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的溫度） - Ac3 之間，保溫后緩慢冷卻。

• 目的：使珠光體發(fā)生重結(jié)晶，部分鐵素體也發(fā)生再結(jié)晶，從而細化晶粒，降低硬度，改善切削性能，同時保留部分未溶的鐵素體，以保持較高的強度和韌性。適用于中碳鋼和中碳合金鋼的鍛件、軋件等。

3. 球化退火

• 工藝過程：將工件加熱到 Ac1 以上 20 - 30℃，保溫適當(dāng)時間后隨爐緩慢冷卻，或在略低于 Ac1 的溫度下長時間保溫，使片狀滲碳體或二次滲碳體球化。

• 目的：使鋼中的碳化物球化，降低硬度，改善切削加工性能，并為后續(xù)的淬火工藝做好組織準(zhǔn)備。主要用于共析鋼和過共析鋼，如工具鋼、軸承鋼等。

4. 去應(yīng)力退火

• 工藝過程：將工件加熱到低于 Ac1 的某一溫度（一般為 500 - 650℃），保溫一定時間后隨爐冷卻或空冷。

• 目的：消除由于塑性變形加工、焊接等造成的殘余內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定工件尺寸，防止變形和開裂。廣泛應(yīng)用于各種金屬制品，如鑄件、鍛件、焊接件以及冷加工件等。

5. 再結(jié)晶退火

• 工藝過程：把經(jīng)過冷變形的金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上（一般為 0.4 - 0.6Tm，Tm 為金屬的熔點，單位為 K），保溫適當(dāng)時間后冷卻。

• 目的：消除金屬冷變形后的加工硬化現(xiàn)象，使金屬的組織和性能恢復(fù)到冷變形前的狀態(tài)，提高金屬的塑性和韌性，降低強度和硬度。常用于有色金屬及其合金以及低碳鋼等的冷加工過程中。

6. 光亮退火

• 工藝過程：在保護氣氛（如氫氣、氮氣、氨分解氣等）或真空環(huán)境中進行退火，加熱溫度根據(jù)材料不同而有所差異，一般在 500 - 1000℃左右，保溫后隨爐冷卻或快速冷卻。

• 目的：防止金屬在退火過程中發(fā)生氧化，保持金屬表面的光亮和清潔，同時改善金屬的組織結(jié)構(gòu)和性能。主要用于不銹鋼、銅及銅合金、鋁及鋁合金等對表面質(zhì)量要求較高的金屬材料。

7. 高溫退火

• 工藝過程：將工件加熱到較高溫度，一般在 900℃以上，保溫較長時間后冷卻。

• 目的：主要用于一些特殊材料或?qū)M織要求較為嚴(yán)格的工件，如高溫合金、磁性材料等，通過高溫退火可以獲得細小均勻的晶粒組織，提高材料的高溫性能、磁性等特殊性能。

這些退火工藝在工業(yè)高溫退火爐中的應(yīng)用，不僅提高了鋼材的性能，還滿足了不同領(lǐng)域?qū)︿摬馁|(zhì)量的多樣化需求。隨著科技的不斷進步，工業(yè)高溫退火爐的退火工藝也在不斷創(chuàng)新和完善，為鋼鐵行業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。