鑄鋼件在進行熱處理時要經歷的過程，你可了解？
退火
將組織偏離平衡狀態的鋼加熱到適當溫度，保溫一定時間，然后緩慢冷卻（一般為隨爐冷卻），以獲得接近平衡狀態組織的熱處理工藝叫做退火。
鋼的退火分為完全退火、等溫退火、球化退火、擴散退火和去應力退火等。
1. 完全退火
完全退火又稱重結晶退火，是把鋼加熱至Ac3以上20℃～30℃, 保溫一定時間后緩慢冷卻(隨爐冷卻或埋入石灰和砂中冷卻), 以獲得接近平衡組織的熱處理工藝。完全退火一般用于亞共析鋼。
完全退火的目的在于，通過完全重結晶，使熱加工造成的粗大、不均勻的組織均勻化和細化，以提高性能；或使中碳以上的碳鋼和合金鋼得到接近平衡狀態的組織，以降低硬度，改善切削加工性能。由于冷卻速度緩慢，還可消除內應力。
2. 等溫退火
等溫退火是將鋼件加熱到高于Ac3 (或Ac1 ) 的溫度, 保溫適當時間后, 較快地冷卻到珠光體區的某一溫度, 并等溫保持,使奧氏體等溫轉變，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。
等溫退火的目的與完全退火相同,能獲得均勻的預期組織; 對于奧氏體較穩定的合金鋼, 可大大縮短退火時間。
3.球化退火
球化退火為使鋼中碳化物球狀化的熱處理工藝。目的是使二次滲碳體及珠光體中的滲碳體球狀化（退火前正火將網狀滲碳體破碎），以降低硬度，改善切削加工性能；并為以后的淬火作組織準備。球化退火主要用于共析鋼和過共析鋼。
過共析鋼球化退火后的顯微組織為在鐵素體基體上分布著細小均勻的球狀滲碳體。球化退火的加熱溫度略高于Ac1。球化退火需要較長的保溫時間來保證二次滲碳體的自發球化。保溫后隨爐冷卻。
4. 擴散退火
為減少鋼錠、鑄件或鍛坯的化學成分和組織不均勻性，將其加熱到略低于固相線（固相線以下100℃～200℃）的溫度，長時間保溫（10h～15h），并進行緩慢冷卻的熱處理工藝，稱為擴散退火或均勻化退火。
擴散退火后鋼的晶粒很粗大，因此一般再進行完全退火或正火處理。
5. 去應力退火
為消除鑄造、鍛造、焊接和機加工、冷變形等冷熱加工在工件中造成的殘留內應力而進行的低溫退火，稱為去應力退火。去應力退火是將鋼件加熱至低于Ac1的某一溫度(一般為500℃～650℃)，保溫后隨爐冷卻, 這種處理可以消除約50%～80%的內應力, 不引起組織變化。
正火(常化)
鋼材或鋼件加熱到Ac3(對于亞共析鋼)和Accm(對于過共析鋼)以上30℃～50℃, 保溫適當時間后, 在自由流動的空氣中均勻冷卻的熱處理稱為正火。正火后的組織：亞共析鋼為F+S, 共析鋼為S, 過共析鋼為S+Fe3CII。
正火的目的是使鋼的組織正常化，亦稱常化處理，一般應用于以下方面：
1．作為最終熱處理正火可以細化晶粒，使組織均勻化，減少亞共析鋼中鐵素體含量，使珠光體含量增多并細化，從而提高鋼的強度、硬度和韌性。
2．作為預先熱處理截面較大的合金結構鋼件，在淬火或調質處理（淬火加高溫回火）前常進行正火，以消除魏氏組織和帶狀組織，并獲得細小而均勻的組織。對于過共析鋼可減少二次滲碳體量，并使其不形成連續網狀，為球化退火作組織準備。
3. 改善切削加工性能
淬火
將鋼加熱到相變溫度以上（亞共析鋼為Ac3以上30℃～50℃；共析鋼和過共析鋼為Ac1以上30℃～50℃），保溫一定時間后快速冷卻以獲得馬氏體組織的熱處理工藝稱為淬火。
鋼的淬火溫度范圍
常用的冷卻介質是水和油。為了減少零件淬火時的變形，可用鹽浴作介質。
常用的淬火方法有單介質淬火，雙介質淬火，分級淬火和等溫淬火等。
1.鋼的淬透性
鋼接受淬火時形成馬氏體的能力叫做鋼的淬透性。
鋼的淬透性可用末端淬火法測定。
影響淬透性的因素：
①碳含量在碳鋼中的共析鋼的臨界冷速最小，淬透性最好；亞共析鋼隨碳含量減少，臨界冷速增加，淬透性降低；過共析鋼隨碳含量增加，臨界冷速增加，淬透性降低。
②合金元素除鈷以外，其余合金元素溶于奧氏體后，降低臨界冷卻速度，使C曲線右移，提高鋼的淬透性，因此合金鋼往往比碳鋼的淬透性要好。
③奧氏體化溫度提高奧氏體化溫度，將使奧氏體晶粒長大、成分均勻，可減少珠光體的生核率，降低鋼的臨界冷卻速度，增加其淬透性。
④鋼中未溶第二相鋼中未溶入奧氏體中的碳化物、氮化物及其它非金屬夾雜物，可成為奧氏體分解的非自發核心，使臨界冷卻速度增大，降低淬透性。
鋼材經調質處理后, 淬透性好的鋼棒整個截面都是回火索氏體, 機械性能均勻, 強度高, 韌性好，而淬透性差的鋼心部為片狀索氏體+鐵素體, 只表層為回火索氏體, 心部強韌性差。
2.鋼的淬硬性
鋼淬火后能夠達到的最高硬度叫鋼的淬硬性，它主要決定于M的碳含量。
回火
鋼件淬火后, 為了消除內應力并獲得所要求的組織和性能, 將其加熱到Ac1以下某一溫度, 保溫一定時間, 然后冷卻到室溫的熱處理工藝叫做回火。
1．低溫回火
回火溫度為150℃～250℃。在低溫回火時，從淬火馬氏體內部會析出碳化物薄片（Fe2.4C), 馬氏體的過飽和度減小。部分殘余奧氏體轉變為下貝氏體, 但量不多。所以低溫回火后組織為回火馬氏體＋殘余奧氏體。下貝氏體可忽略。
低溫回火的目的是降低淬火應力，提高工件韌性，保證淬火后的高硬度(一般為58HRC～64HRC)和高耐磨性。
2．中溫回火
回火溫度為350℃～500℃，得到鐵素體基體與大量彌散分布的細粒狀滲碳體的混合組織，叫做回火屈氏體(回火T)。鐵素體仍保留馬氏體的形態，滲碳體比回火馬氏體中的碳化物粗。
回火屈氏體具有高的彈性極限和屈服強度，同時也具有一定的韌性，硬度一般為35HRC～45HRC。
3. 高溫回火
回火溫度為500℃～650℃, 得到粒狀滲碳體和鐵素體基體的混和組織, 稱回火索氏體。
（山東魯兆鋼鐵實業有限公司）
