均勻化退火
| 均勻化退火 |
擴散退火又稱均勻化退火。在略低於固相線溫度長期保溫的處理方法。減輕或消除鋼錠、鑄件、鋼坯化學成分及顯微組織偏析使其均勻化。高合金鋼應用更為普遍，鋼的擴散退火溫度高於Ac3，在1100~1200℃之間，退火時間長且依工件截面厚度而定。由於溫度高、時間長、成本高。對於鋼件而言，擴散退火對其宏觀偏析和夾雜物分布的改善不起作用。鋼錠開坯後鍛軋加熱時，適當延長保溫時間，能收到擴散退火以消除應力的作用。大多數有色金屬在擴散退火的加熱過程中不發生固態相變。應用時須相應考慮奧氏體晶粒細化和鋼的氧化和脫碳問題。
目錄
簡介
為了改善或消除在冶金過程中形成的成分不均勻性而實行的退火稱為擴散速火。擴散退火的工藝過程是在適當的加熱溫度下長時間保溫，然後再緩慢的冷卻到室溫。通過擴散退火可以使在高溫下固溶於鋼中的有害氣體（主要是氫）脫溶析出，這時稱為脫氫退火。擴散退火也可以將金屬及其合金加熱到接近或低於固相線的較高溫度下長期保溫，井用一定的速度冷卻，可以改善或消除鑄件中的枝晶偏析、軋材中的帶狀偏析。因此，這種退火也稱為均勻化退火。通過退火改善鋼的成分及其均勻性，必要的條件是一定的加熱溫度及足夠長的保溫時間。顯然，這些參量都直接關係到固溶體對溶質元素的溶解度、以及溶質原子在基體中的擴散速度和擴散過程進行的程度。溶解於固溶體中的氫，是造成鋼中出現白點缺陷的主要危險。存在於亞晶界、位錯、晶粒邊界及宏觀區域中的分子氫，不易自鋼中擴散逸出，也不會造成白點，這類分子狀態的氫只能在以後的熱軋、鍛造等壓力加工過程中消除。
評價
為了使鋼中的固溶氫脫溶，應當選擇在使氫的溶解度達到最小的組織狀態，同時又應使氫在鋼中的擴散速度儘可能高的溫度，所以一般可在奧氏體等溫分解的過程中長期保溫來完成。對大型鍛件，為鍛後儘快消除白點，應冷卻到珠光體轉變速度高的那個溫度範圍（C曲線上的「鼻尖」溫度區），以儘快獲得鐵素體與碳化物混合組織。同時，在此溫度區長時間保溫或再加熱到低於A1的較高溫度下保溫，進行脫氫處理。對於高合金鋼，也可在鍛後首先進行一次完全退火，以改善組織，細化晶粒，使氫的分布更加均勻，並降低奧氏體的穩定性，從而有利於白點的消除。此外，在大型鑄、鍛件中還存在着氧化物、硅酸鹽、硫化物、化物等夾雜物的偏析。它在鑄錠的A形、V形及過渡偏析區分布最多。同時，也廣泛地分布在枝晶的晶界上，這主要由於難熔的氧化物夾雜首先從熔融鋼液中析出並沿着晶界聚集，然後熔點較低的硫化物或氧化物的共晶體也在晶界附近集中，當它們呈鏈狀沿晶界分布時，對鋼的性能危害甚大由於偏析的存在，造成大型鑄件、鍛件各部份成分相差較大，從而使相變過程產生差異，它將導致大型鑄件組織與性能極不均勻，同時產生很大的組織應力。偏析區內碳、硫、磷及鉬的不均勻分布，易在壓力加工及熱處理時形成廢品，氫及其它氧化物、硅酸鹽、氮化物夾雜物在偏析區富集則更增加了形成開裂的危險。偏析將導致機械性能的惡化，熱軋後的偏析區將形成帶狀組織分布。真空澆注的鑄錠經鍛造後的機械性能測試表明，在橫向和縱向的機械性能有顯著差別。[1]