阀门材料之钢的退火
1)定义: 把零件加温到临界温度以上30～50℃,保温一段时间,然后随炉冷却。（临界温度：钢内组织转变的温度）
2）目的： ① 降低硬度，改善切削加工性能;
② 细化晶粒，改善钢中碳化物的形态和分 布，为最终热处理做准备；
③ 消除内应力，消除由于塑性变形加工、切削加工或焊接造成的内应力以及铸件内残留的内应力，以减小变形和防止开裂;
④ 使碳化物球状化，降低硬度；
⑤ 改善和消除钢在铸造、锻造和焊接过程中形成的各种组织缺陷，防止产生白点。
4）种类：在生产中，退火工艺应用很广泛。根据工件要求退火的目的不同，退火的工艺规范有多种，常用的有完全退火、球化退火、和去应力退火等
① 完全退火（重结晶退火）：将钢缓慢加热到Ac3（亚共析钢）以上30~50℃，保持适当时间，然后缓慢冷却下来。应用于普通钢，通过加热过程中发生的珠光体转变为奥氏体（第一回相变重结晶）以及冷却过程中发生的与此相反的第二回相变重结晶，形成晶粒较细、片层较厚、组织均匀的珠光体。
② 球化退火：将钢加热到Ac1以上30～50℃的温度，然后缓冷下来。使珠光体组织变为球粒状，具有这种组织的中碳钢和高碳钢硬度低、被切削性好、冷形变能力大。对工具钢来说，这种组织是淬火前最好的原始组织。（样板轴 CrWMn，导轮轴 GCr15）
完全退火和等温退火
完全退火—— 加热到Ac3+20~30℃，保温后炉冷——指加热到完全奥氏体化
目的：通过完全重结晶细化晶粒,均匀组织,提高性能
适用于：亚共析钢,中碳钢:降低硬度，改善切削性。组织：F + P
等温退火——加热到Ac3（Ac1）+20~50℃，
保温后在Ar1以下等温后空冷目的：同完全退火，易于控制
适用于：中、高合金钢
组织：F + P 或 Fe3C+ P
球化退火和扩散退火
球化退火—— 加热到Ac1+20~30
目的：得到球状 Fe3C，软化
适用于：共析钢，过共析钢
组织：球状 P
扩散退火—— 加热到固相线以下100-200度，长时间保温 （10-15h） 后慢冷
目的：均匀成分
适用于：铸钢件
组织：晶粒粗大——扩散退火后应完全退火或正火——细化
去应力退火和再结晶退火
去应力退火——加热到Ac1-100~200℃，保温后炉冷
目的：去内应力，稳定组织
适用于：冷加工件，热加工件
组织：不变
再结晶退火——加热到t再+150~250℃，保温后空冷
目的：降低硬度，提高塑性
适用于：冷变形工件
组织：等轴晶粒
再结晶温度：T再=T熔 × 0.4（绝对温度）
正火
正火—— 加热到Ac3(Accm)+30~50℃，保温后空冷
目的：细化晶粒，改善性能
适用于：低碳钢HB↑ → 改善切削加工性中碳（合金）钢细化晶粒 均匀组织（淬火，调质 前）过共析钢→ 消除网状 Fe3CⅡ ，为球化处理作准备要求不高的结构件→↑机械性能 最终热处理。
正火与退火比较
1 硬度和强度：随C%↑→ 正火与退火的差别越大
中、高碳钢正火后硬度偏高，不利于切削加工
2 退火强调软化，正火强调高效率
钢的淬火
—— 将钢加热到AC3或AC1以上30~50℃，保温一定时间后快速冷却以获得马氏体（或贝氏体）组织。
目的：提高强度、硬度和耐磨性
亚共析钢：马氏体组织，〉0.5%，残余奥氏体。
过共析钢：细小马氏体、粒状二次渗碳体和少量残余奥氏体。
淬火冷却条件
如果加热到Acm以上，则得到粗大马氏体，而且残余奥氏体也会增多。硬度降低，增大变形和开裂。
冷却介质：
纯水（碳钢工件），盐水（形状复杂、尺寸较小、变形要求严格的工件 ），油（合金钢工件 ），碱水，盐浴，碱浴
钢的回火
回火 —— 淬火后，重新加热到Ac1以下某一温度，保温、冷却
目的：降低脆性，消除内应力，稳定组织和尺寸 获得所需性能
回火时的组织变化：
回火种类
低温回火（150~250℃ ）
组织：回火M —— 极细ε碳化物 + 过饱和α相
目的：↓内应力，↓脆性，保持高硬度和耐磨性
适用：工具，量具，轴承 —— 高碳钢渗碳件，表面淬火件 HRC58~62
中温回火（350~500℃ ）
组织：回火T —— 针状 F + 极细 Fe3C
目的：获得高σs σeHRC35~45
适用：弹簧，扳手，模具 —— 中高碳钢
高温回火和调质
高温回火（500~650℃ ）
组织：回火S —— 块状 F + 较细粒状 Fe3C
目的：获得良好的综合机械性能 HRC25~35
适用：轴，齿轮，螺栓等重要结构件 —— 中碳钢
淬火 + 高温回火 = 调质
回火脆性
回火脆性：在某温度区间回火时，αk 显著降低
第一类回火脆性：250~400℃每种钢都有，难以避免 —— 回火温度禁区
第二类回火脆性：500~600℃
① 含Cr、Mn、Ni的钢明显
② 可以消除： 钢中加 Mo、W回火后快冷
