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力而进行的退火称为去应力退火。
去应力退火工艺是：将钢加热到略低于A1的温度（一般取550～650℃），经保温缓慢冷却即可。在去应力退火中，钢的组织不发生变化，只是消除内应力。
零件中存在的内应力是十分有害的，如不及时消除，将使零件在加工及使用过程中发生变形，影响工件的精度。此外，内应力与外加载荷叠加在一起，还会引起材料发生意外的断裂。
因此，锻造、铸造、焊接以及切削加工后（精度要求高）的工件应采用去应力退火，以消除加工过程中产生的内应力。 （2）正火
将钢材或钢件加热到Ac3或Accm以上30～50℃，保温适当的时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。
正火与退火两者的目的基本相同，但正火的冷却速度比退火稍快，故正火钢的组织比较细，它的强度、硬度比退火钢高。
正火主要用于普通结构零什，当力学性能要求不太高时可作为最终热处理；作为预备热处理，可改善低碳钢或低碳合金钢的切削加工性；消除过共析钢中的网状渗碳体，改善钢的力学性能，并为以后的热处理作好准备。 （3）退火与正火的选择
退火与正火从某种程度上讲有相似之处，实际选用时可以从以下三方面考虑。 1）从切削加工性考虑 一般认为硬度往l70～230HBS范闹内的钢材，其切削加工性最好。硬度过高难以加工，而且刀具容易磨损。硬度过低，切削时容易“粘刀”使刀具发热而磨损，而且工件的表面不光。因此，作为预备热处理低碳钢正火优于退火，而高碳钢正火后硬度过高，必须采用退火，图15为各种碳钢退火和正火的大致硬度值，其中阴影线部分为切削加工性较好的硬度范围。
2）从使用性能上考虑 对于亚共析钢制的零件来说，正火处理比退火具有较好的力学性能(见表2)。如果零件的性能要求不高，则可用正火作为最终热处理。但当零件形状复杂时正火的冷却速度较快，有引起开裂的危险，则以采用退火为宜。
3）从经济上考虑 正火比退火的生产周期短，成本低，操作方便，故在可能的条件应优先采用正火。
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图15退火和正火后钢的硬度值范围 1一正火 2－退火 3－球化退火
表2 45钢正火、退火状态的力学性能
各种退火、正火的加热温度范围和工艺曲线如图4一16所示。
图4—16各种退火和正火的工艺示意图
a)加热温度范围 b)工艺曲线
l－完全退火 2一球化退火 3一去应力退火 4一正火
4、钢的淬火
将钢件加热到Ac3或Ac1以上某一温度，保持一定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。
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淬火的主要目的是把奥氏体化的钢件淬成马氏体，然后和不同回火温度相配合，获得所需的力学性能。
（1） 淬火冷却起始温度的选择
钢的淬火冷却起始温度可根据Fe—Fe3C相图来选择，见图17。
图17 碳钢淬火温度范围
――亚共析钢的淬火冷却起始温度应选择在Ac3以上30～50℃。这是为了得到细晶粒的奥氏体，以便淬火冷却获得细小的马氏体组织。如果加热温度过高，则引起奥氏体晶粒粗化，淬火后马氏体的组织粗大，使钢脆化。若加热温度过低(在Ac1-～Ac3之间)，则淬火组织中含有未溶铁素体，将降低淬火工件的硬度及力学性能。
――过共析钢的淬火冷却起始温度选择在Ac1以上30～50℃，淬火后形成在细小马氏体基体上均匀分布着细小渗碳体的组织。这种组织不仅耐磨性好，而且脆性也小，如果淬火冷却起始温度选择在Accm以上，不仅使奥氏体的晶粒粗化，淬火后得到粗大马氏体，增大脆性及变形开裂倾向，而且残余奥氏体量也多，降低了钢的硬度，因此，过共析钢加热到Ac1以上是适宜的。 （2）淬火介质
淬火后要求得到马氏体组织，故淬火冷却速度必须大于临界冷却速度。但冷却速度过快，工件的体积收缩及组织转变都很剧烈，从而不可避免地引起很大的内应力，容易造成工件变形及开裂，因此淬火介质的选择是个极其重要的问题。
根据碳钢的等温转变图可知，为了拟制非马氏体转变的产生，在C曲线“鼻尖”附近（550℃左右）需要快冷，而在650℃以上或400℃以下温度范围，并不需要快冷。特别在Ms线附近发生马氏体转变时，尤其不应快冷，否则容易造成变形及开裂，因此，钢的理想冷却速度如图18所示。
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图18钢的理想淬火冷却速度
常用的淬火介质有水和盐类水溶液，以及油、熔盐、空气等。
不同淬火介质的冷却能力不同。介质冷却能力用淬火冷却烈度(H值)来表示。表3为几种冷却介质的H值。
从表3看出，为了获得更有效的冷却过程，工件淬入淬火介质要进行搅动，提高工件表面和淬火介质间的传热速度，从而获得更有效的冷却过程。
表3 常用介质的冷却烈度
为了保证钢中的奥氏体转变为马氏体，而不出现非马氏体组织，对于临界冷却速度大的碳钢常采用淬火冷却烈度大的水或水溶液作为淬火介质；而合金钢一般适于用油作为淬火介质。
（3）淬火方法
为了使淬火时最大限度地减少变形和避免开裂，除了正确地进行加热及合理选择冷却介质外，还应该根据工件的成分、尺寸、形状和技术要求选择合适的淬火方法。常用淬火方法如图19所示。 ――单液淬火法
将钢件奥氏体化后，在单一淬火介质中冷却到室温的处理，称为单液淬火，如图19a中的曲线l所示。单液淬火时碳钢一般用水冷淬火；合金钢可用油冷淬火。
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