退火解释-定义，过程和好处

热处理工艺涉及精确的加热和冷却程序，以改变金属的物理和机械性能。一般来说，改变不受欢迎的性质，加强受欢迎的性质。

其中一种热处理工艺是退火，这允许我们修改力学特性某些金属和合金，以更好地匹配其预期用途。

让我们开始吧。

什么是退火?

退火过程利用热量来降低各种钢、铸铁和合金的硬度，增加延展性和韧性。它涉及加热工件超过其再结晶温度。这样做会鼓励新的晶粒形成，并允许现有的晶粒重新定向。

晶粒的重新排列和形成减轻了金属的内部应力，并使晶体结构更加细化。对于大多数用例来说，这是一个有益的属性。

由于钢和金属合金种类繁多，有许多专门的退火工艺。最常见的是完全或完全退火和过程退火(又名中间退火或再结晶退火)。

虽然正常化通常被认为是一个单独的热处理过程，它实际上是一种退火过程，其中金属在室温下冷却，而不是让它们在炉内以控制的速度冷却。

什么时候使用退火?

退火使钢比回火因此，它主要用于不需要承受巨大压力的产品。但有许多不同的例子，退火用于金属零件:

1. 加工硬化逆转

2. 焊缝凝固软化

3. 导电性的发展

4. 残余应力的去除

加工硬化逆转

退火通常是在产品经过机械操作后进行的，这会导致硬而脆的金属。弯曲形成,滚动研磨和拉伸都是这种操作的恰当例子。例如，当一根金属线被拉伸以减小其尺寸时，它就会产生内应力并硬化。

加工金属的合成硬度使进一步加工变得困难和危险，因为金属可能开裂。但是进一步的处理是操作上的需要。因此，为了使金属恢复到其工作前的状态，并使其更易于后续操作，我们进行了工艺退火。

退火可增加金属的延展性，降低其硬度。这使得工件更易于成形和加工。因此，退火金属可以经受进一步的操作．

退火工艺在制造复杂零件时特别有用。由于我们需要进行很多操作，退火工艺可以帮助我们在每次操作后使零件更接近于工作前的状态。

焊缝凝固软化

高温焊接工艺会不会导致形成热影响区(HAZ)．这些区域的特点是具有高硬度和脆性。在这种情况下，退火使HAZ的性能更接近其原始力学性能。

导电性的发展

退火也会影响金属的电学性能。因此，它也被用来提高某些金属的导电性。

残余应力的去除

除了影响材料的成形性和可加工性外，冷加工还会对材料造成内应力。即使不需要进行进一步的操作，减轻各种机械操作后突然出现的内部应力也是一种很好的做法。

如果不解决这些问题，将来可能会导致开裂、材料断裂、变形和其他机械问题。

退火使我们能够减轻残余应力，重新获得材料的均匀性能。这增加了所选材料的使用寿命和操作能力。

退火过程

退火过程可分为三个不同的阶段。

1. 复苏阶段

2. 再结晶阶段

3. 晶粒生长阶段

复苏阶段

在回收阶段，我们将金属加热到低于熔点的预定温度。加热装置，如熔炉或烤箱，用于在受控和一致的环境中加热。

当原子开始在晶格中迁移时，熔炉的热量减少了位错的数量。这将返回延展性并减少材料硬度．迁移过程也消除了内部应力，因此这一阶段被称为恢复阶段。

再结晶阶段

一旦达到所需的温度，我们将金属进一步加热到其再结晶温度。再结晶温度也低于金属的熔点。这与金属产品正火时的目标温度相同。

在达到这个温度后，我们将金属保持在这个温度一段时间。持续时间取决于所需的性能和金属等级。

在这一阶段，晶体结构开始自我重组，新的晶粒结构开始形成。这扭转了硬化的影响，并有助于将材料性能恢复到加工前的水平。

晶粒生长阶段

晶粒生长阶段增加了新形成的晶粒和冷却开始后的晶粒的尺寸。冷却速度、气氛和材料等级等因素决定了相组成和晶粒尺寸和生长。

钢铁和其他黑色金属通常在静止空气中冷却到室温。另一方面，像铜和黄铜这样的金属要么在空气中慢慢冷却，要么在水中迅速浸泡。与正火相比，退火过程中的冷却速度较慢。

有时在退火后可能需要进一步的操作，以达到材料所需的机械和化学性能。

退火的好处

退火工艺有以下好处。

1. 增加延性

2. 增加韧性

3. 增加可加工性和成形性

4. 降低硬度以匹配可接受的水平

5. 减轻或完全消除内部压力

6. 改进的同质性

7. 改善外表

8. 更好的化学和耐磨性

9. 改善磁性和导电性

10. 减少收缩

结论

退火是制造复杂零件以及那些需要多次操作才能达到最终形状的零件的重要热处理工艺步骤。

但是退火需要仔细的计划和执行。有了正确的材料构成和意识相图退火可以帮助我们软化许多不同类型的金属。它主要是在碳钢和铸铁上进行的，但也适用于铜、铝和黄铜等其他材料，因为它有许多好处。