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金属材料扯淡时间（八）

牛牛0322

2017/06/06

金相显微镜

（本文为无敌大冰冰老师原创，感谢老师的分享）
正火扯完了，扯扯退火，一字之别，有什么不同呢？
退火可以吃药，可以刮痧，可以吃点蔬菜水果，中医认为人体阴阳失衡，内火旺盛，即会上火。因此所谓的“火”是形容身体内某些热性的症状，火大了要发出来，火退了，纠结的能量释放了，身体好，也能继续吃辣了。
材料的退火和身体类似，就是为了把材料自身调节到应用的性能，退好了，用好了皆大欢喜。经常有人把退火和上文中的正火一起拿来问区别，明显是刚入材料门，一只脚还没跨过门槛的水平。还有人说给讲讲正火和退火的区别啊，也是明显被误导的小朋友，二伯在此提出一个概念：正火是退火的一部分，是包含在退火原理中的，只因为其超过相变点的保温温度（搞笑）以及工业上大规模应用而被人为的从退火中拿出来说事的东西！其本质就是退火。
有怀疑的看看英文，退火是anneal： to heat and then cool (a material, such as steel or glass) usually for softening and making less brittle; also : to cool slowly usually in a furnace。再看看正火，正火大家认为是normalizing，大家自行查阅什么意思，材料人看到这个词，啊，就翻译成常化或者正火，比如在线常化就类似在线正火，就是根据这个词翻译过来的，而正确的用法应该是normalization，an annealing process。

不管怎么样，反正也说完正火了，翻片的东西就不论了，继续说退火。
退火是个大框架，基本上的意思和前面说的正火差不多，由于退火是正火的母公司，所以手段更多一些，目的也更多一些，二伯还是想强调一下：退火是材料通过热的手段达到目的地一种热处理方式，正火只是其中一种手段，这种手段是升温到奥氏体化温度以上然后空冷！！！当然，如果有风的天定义就改为风冷，没有风用风扇吹的也叫风冷，用惰性气体吹的也叫风冷，总之正火就这点本事，升温，然后冷下来！
退火是个大框架，重要的事情说第二遍，就是热处理的一类手段，虽然定义上区别于淬火（快速冷却）、回火（没有过相变点的加热），也是为了一定的目的，通过再结晶、保温、变化冷速等手段把材料的物理性质啊，化学性质啊改变一下，比如把硬度调低一些，比如把塑性弄好一点，电化学腐蚀性好一些啊，根本目的是为了用！！！活好面是炼钢、用手搓成团是锻造、压成面条馒头饼是轧制、然后你要弄熟，这就是热处理，退火就是变着法的蒸、煮、烤、涮！你给牙不好的来煮的，牙好胃口好的来烤的！
要是把烤的给了牙不好的，那就要崩掉牙，比如你把马氏体组织的硬脆钢用于做钢丝，还没拉丝就拉胯（断）了。
扯了这么多就是把基础的概念说清楚，然后一些退火方式就容易理解了。
1.完全退火：就是奥氏体化成奥氏体或者从奥氏体冷却下来重新变成铁素体和珠光体，说白了就是重新形核相变。顾名思义，就是升温超过相变点，完全系统重整后冷却的热处理方式。至于冷却方式，为了区别正火，我们说缓慢冷却！好处是充分的进行组织转化。你想想，再形核了，所以晶粒细化了，缓冷了，铁素体、珠光体形成更充分，系统能量导致的结构转变更稳定，碳化物有时间充分析出。我们前面扯淬火和回火的时候如果好好看了就明白，缓冷硬度也降低了（大多数），对应的强度也降低了，韧性变好了。目的达到。
2.不完全退火：不超过相变点，不完全转变为奥氏体，就是不完全退火了，有人问了，为什么有的要奥氏体化完全，有的要不完全转变，这就和你爱吃馒头不吃米饭道理差不多，看胃！对于不理解的举个例子：在Ac1和Ac3点之间保温会发生什么？说不清楚的看我扯淡的前三章啊！会发生比如铁素体和珠光体向奥氏体的逐渐转变。单说珠光体，是由铁素体基体和渗碳体（其实就是碳化物）组成，在向奥氏体转变的过程中碳化物由于能量最低原理，开始成球，就是球化！能量最低是为球这个道理大家都懂吧，哄孩子玩的肥皂泡，水里上浮的气泡就是例子。因为没有到完全奥氏体化温度，所以这种处理方式可以保留珠光体的球化状态，这种球化状态又能保证一定强度，又可以利于切削加工。。。目的达到。
注：如果你完全退火的话，奥氏体冷却重新转变成珠光体，碳化物就无法球化了，子道不？
3.去应力退火：前道工序比如轧制可能因为变形剧烈或者冷速过快的原因使材料存在较大的应力，至于什么是应力我们回头细说，这些应力在后续应用中会出问题的，所以要把应力去掉，去应力不需要太高的温度，不用重整系统，当然，当然，重整系统一样去应力啊！这点不要混淆，只不过没有必要，一是浪费能源，电费要钱啊！二是重整系统可能会大幅度改变性能，不满足使用要求了，所以一般都是仅仅为了去除或者说减轻残余应力而退火，二伯见过的大多就是2、300度的，也有5、600度的，根据用途设定吧。把它看作把硬馒头回锅热一下再吃就行啦。
4.扩散退火：就是想要扩散，想成分均匀化，想减少偏析，所以需要高温扩散，可想而知，温度之高，这么说吧，如果仅仅为了扩散，那么加热只要不融化不变形，有多高加多高，温度因素带来的能量远大于时间因素，对吧，给猛火，爆炒，绝对扩散的快！有人问了，那么高的温度晶粒不都长大了么？你在逗我，前面你没有好好听课吧！晶粒大了你再重新整个奥氏体化让它小回来啊。冰火流程懂不？。。。。。扩散退火的工艺目的是什么？有些材料原始状态不好，不均匀，怎么形容呢，比如铸件，不管你怎么铸，连铸模铸，冷却总要有个过程，有个时间，那么这个过程就伴随着偏析的形成，这里面有个道理，同种合金总是希望能聚集在一起。物以类聚人以群分，天经地义勉强不来哦，具体的讲到铸造时候再说，大家明白这一点就可以了。所以扩散退火的目的就是消除更大的偏析和不均匀性。
5.等温退火：材料需要获得更多的某种组织，从而获得想要的性能！在一个温度下保温较长时间，比如在珠光体温度区间（假设是600度）获得更多的珠光体，在贝氏体温度区间获得更多的贝氏体。二伯也曾经为了获得更多的残余奥氏体做过等温退火，伤心事不提。。。总之等温退火也是为了调整性能、结合相变机理设计的一种热处理方法。
6.再结晶退火：我打算结束今天的扯淡。。这也是我为什么把再结晶退火放到最后说，再结晶是个容易混淆的概念，很多人认为是重新奥氏体化叫再结晶。。。再结晶可说的东西太多了，不适合在退火这个专题里讨论，仅仅说个基本概念吧，变形后的材料因为变形过程中形成了尖端的结构，比如晶粒变形，导致残余应力过大，或者硬度过高，或者性能不好，这时候需要进行晶粒的重整，把它变圆了（能量最低），学术上说等轴。。。再结晶退火就是这个目的！至于怎么个再结晶，我们下次专门说一下。

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Kevin

第1楼2017/06/06

很有意思的文章，一口气看完了

0

abcpgf

第2楼2017/06/07

应助达人

幽默风趣又学到了知识。

0

fengyonghe

第3楼2017/07/06

不完全退火的概念说错了

0

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