扩散退火(均匀化退火)
     扩散退火又称均匀化退火,是以减少工件化学成分和组织的不均匀程度为主要目的,将其加热到高温并长期保温,然后缓慢冷却的退火(见图1-3)。适用于合金钢铸锭或铸件,以及具成分偏析的锻轧件等例如为了消除或降低中等合金含量的结构钢(以18c2ni4wa最为典型)晶偏析,为了消除滚动轴承钢的碳化物液析及改善其带状碳化物,都要进行钢锭扩散退火。
        扩散退火在铸锭开坯或锻造后进行比较有效,因为此时铸态组织已被破坏,元素扩
散的障碍大为减少
      钢件扩散退火温度,一般选择在ac3或ac以上150-300℃。非合金钢常取11001200℃,合金钢常取1200~1300℃。加热速度大都控制在100~120℃/h。扩散退火的保温时间一般按截面厚度每25mm保温0.5~lh或每1mm保温1.52.5min来计算。装炉量较大时,可按r=8.5+04计算,这里r为保温时间(h)q为装炉量(t)。通常保温时间不超过15h,否则钢件氧化损失严重。冷却速度般为50℃/h,高合金钢为20~30/h。通常降温到600℃以下即可出炉空冷。高合金钢及高淬透性钢种宜在350℃左右出炉,以免因冷速过快而产生应力,使硬度偏高。扩散退火出现的粗晶,可通过补充完全退火或正火加以改善。大型锻件为使毛坯获得锻造所需塑性,常在1150~1270℃下加热保温。般铸钢件极少采用扩散退火,但对于铸造高速钢刀具等莱氏体钢制工件,需进行高温扩散退火,以破碎莱氏体网,使碳化物分布趋于均匀,其扩散退火工艺参数见表1-5。
低温退火
      低温退火是将钢件加热到略低于ac1的温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺(见图1-4)。由于没有重结晶过程,所以不能使钢的晶粒和组织细化,但却能消除或降低钢的内应力,降低硬度,从而改善切削加工性能,或者用于随后进行的冷变形。低温退火加热时间短,成本低,而且钢材表面氧化脱碳损失较少,所以在某些情况下可取代完全退火或不完全退火。
再结晶退火、中间退火(软化退火)、去应力退火等都属于低温退火的范畴。
钢锭的低温退火
    低温退火可降低钢锭的硬度,消除或降低铸态应力,特别用于淬透性高、用普通退火不易使其软化的钢锭。高淬透性钢种在完全退火时,虽经相当缓慢的冷却但钢锭表面也难免发生贝氏体或马氏体转变,不但不能消除应力,更不易于表面清理,而采用低温退火则效果显著。
     钢锭的低温退火加热温度为ac1以下20~30℃。据参考文献[3]介绍,各种结构钢、弹簧钢及热作模具钢钢锭常采用680~710℃退火,高合金钢常采用640~680℃退火。钢锭低温退火时的加热速度为100~200℃/h;保温时间r=8.5+q/4,这里q为装炉量(t),t为保温时间(h)。
热锻轧钢材的低温退火
高淬透性合金钢材(或马氏体钢等),采用两次退火的方法,即先进行一次冷却速度较快(100-200℃/h)的完全退火,再进行低温退火,便可细化晶粒,均匀组织,并使硬度降低到规定范围之内,而总的工艺时间还能适当缩短。低温退火可解决以上钢材普通退火时存在的缺陷。
低温退火温度应根据钢的内应力大小和所需达到的软化程度而定。低温退火的加热速度一般可不加限制,高合金钢材因导热性差,多控制在50~100℃/h之间保温时间通常为3-4h,保温后一般由炉中取出空冷。尺寸较大的钢材,为避免产生较大的内应力,可先在炉中冷却到450~500℃,然后空冷。对于回火脆性倾向性较大的钢材,炉冷后可进行水冷。

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