原標題：鋼常用的熱處理工藝
熱處理工藝是指通過加熱、保溫和冷卻來改變材料組織，以獲得所需性能的方法。根據(jù)鋼在加熱和冷卻時的組織與性能變化規(guī)律，熱處理工藝分為退火、正火、摔火、回火及化學熱處理等。
退火
將鋼材或鋼件加熱到適當溫度，保溫一定時間后緩慢冷卻，以獲得接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝，稱為鋼的退火。
根據(jù)鋼的成分和目的的不同，退火又分為完全退火、不完全退火、等溫退火、球化退火、去應力退火和擴散退火（均勻化退火）等。在機械零件、工具、模具等的制造過程中，經(jīng)常采用退火作為預備熱處理工序，安排在鑄造或鍛造之后，粗切削加工之前，用以消除前一工序所帶來的某些缺陷，為隨后的工序作準備。
(1)完全退火和不完全退火 完全退火又稱重結(jié)晶退火，是將鋼件加熱到Ac3+(30~50)℃，保溫后在爐內(nèi)緩慢冷卻的工藝方法。實際操作時，是隨爐緩慢冷卻至500~600℃以下后放在空氣中冷卻（圖6-20中的虛線）,也可埋在砂、石灰中冷卻。緩慢的冷卻速度是保證奧氏體在珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)的上部完成轉(zhuǎn)變，因此完全退火的組織是接近Fe-Fe3C相圖的平衡組織（鐵素體+珠光體）。
完全退火主要用于各種亞共析成分的碳鋼和合金鋼的鑄、鍛件及熱軋型材，有時也用于焊接結(jié)構(gòu)，常作為一些不重要零件的最終熱處理，或作為某些重要零件的預備熱處理，目的在于細化組織、降低硬度、改善可加工性、消除內(nèi)應力。
不完全退火是將鋼加熱到臨界點Ac1+(30-50)℃，保溫后緩慢冷卻的方法。應用于晶粒并未粗化的中、高碳鋼和低合金鋼的鍛軋件等，主要目的是降低硬度、改善可加工性，消除內(nèi)應力。它的優(yōu)點是加熱溫度低，消耗熱能少，降低工藝成本。
(2)等溫退火 將鋼件加熱到Ac3+(30-50)℃（亞共析鋼）或Ac1+(20-40)℃（共析鋼和過共析鋼）,保溫一定時間后冷卻到稍低于Ar1某一溫度進行等溫轉(zhuǎn)變，以獲得珠光體組織，然后在空氣中冷卻的工藝方法，稱為等溫退火，如圖6-20中實線所示。
等溫退火應用于中碳合金鋼、經(jīng)滲碳處理的低碳合金鋼和某些高合金鋼的大型鑄鍛件及沖壓件等，其目的與完全退火相同，且能得到更為均勻的組織和硬度，可有效縮短退火時間。尤其對某些奧氏體比較穩(wěn)定的合金鋼，完全退火往往需要數(shù)十小時，甚至幾天時間。所以生產(chǎn)中常用等溫退火來代替完全退火。
(3)球化退火 球化退火是將過共析鋼件加熱到Ac1+(10-20)℃。保溫一定時間后以適當?shù)姆绞嚼鋮s，使鋼中的碳化物球狀化的工藝方法。它應用于共析鋼及過共析鋼的鍛軋件，以及結(jié)構(gòu)鋼的冷擠壓件等，如生產(chǎn)中常用于制造刃具、量具、模具等用的過共析碳鋼及合金工具鋼。其目的在于降低硬度、改善可加工性，改善組織，提高塑性等。過共析鋼經(jīng)熱軋、鍛造后，珠光體呈片狀，而且還有二次滲碳體，不僅使鋼的硬度增加，可加工性變壞，而且漳火時易產(chǎn)生變形和開裂。如果把片狀滲碳體變成球體，其可加工性大大改善。
當加熱超過Ac1不多時，滲碳體開始溶解，但又不完全溶解，此時滲碳體片逐漸斷開成許多細小鏈狀或點狀滲碳體；在隨后的緩冷和等溫過程中，這些細小滲碳體質(zhì)點便成為核心，均勻地形成了顆粒狀滲碳體。
若球化前有嚴重網(wǎng)狀滲碳體存在，應先進行正火以消除網(wǎng)狀滲碳體，獲得偽共析組織。
近年來，球化退火應用于亞共析鋼已獲得成效，可使其獲得最佳的塑性和較低的硬度，從而大大有利于冷擠、冷拉、冷沖成形加工。
(4)去應力退火 去應力退火是將鋼件加熱到Ac1以下（100-200)℃，保溫一定時間后緩慢冷卻的工藝方法。其目的是為了去除由于形變加工、機械加工、鑄造、鍛造、熱處理、焊接等所產(chǎn)生的殘余應力。
通常是將鋼件緩慢加熱到600-650℃，保溫一定時間（一般按3min/mm計算）,然后隨爐緩慢冷卻（≤100℃/h)至200℃出爐。
去應力退火時組織不發(fā)生變化，殘余應力的消除主要是在500~650℃保溫后的緩冷過程中通過塑性變形或蠕變變形產(chǎn)生的應力松弛來實現(xiàn)的。
若采用更高溫度退火（如完全退火）,當然應力消除得更徹底，但帶來氧化、脫碳嚴重，還會產(chǎn)生高溫變形，故為了消除應力，一般采用低溫退火。
對一般大型焊接結(jié)構(gòu)件無法裝爐退火時，可用火焰及感應加熱方法，對焊縫影響區(qū)進行局部去應力退火。
（5)擴散退火（均勻化退火）擴散退火又稱為均勻化退火，主要用于合金鋼鑄錠和鑄件，以消除枝晶偏析，使成分均勻化。
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