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退火是热处理加工工艺中的一种，主要是将金属铸锭、铸件或锻坯，在略低于固相线的温度下长期加热，消除或减少化学成分偏析及纤维组织的不均匀性，以达到均匀化目的的热处理工艺称为扩散退火，又称为均匀化退火。下面我们就来针对扩散退火具体进行介绍。 铸件凝固时要发生偏析，造成的成分和组织的不均匀性。如果是铸锭，这种不均匀性则在轧制成钢材时，将沿着轧制方向拉长而呈方向性，最常见的如带状组织。 低碳钢中所出现的带状组织，其特点为有的区域铁素体多，有的区域珠光体多，而区域并排地沿着轧制方向排列。产生带状组织的原因是由于铸锭中锰等影响过冷奥氏体稳定性合金元素的偏析。
由于这种成分和结构的不均匀性，需要长程扩散才能消除，因而过程进行得很慢，消耗大量的能量，且生产效率低，只有在必要时才使用。因此扩散退火多用于优质合金钢及偏析现象较为严重的合金。扩散退火在铸锭开坯或锻造后进行比较有效，因为此时铸态组织已被破坏，元素扩散的障碍大为减少。
钢件扩散退火加热温度通常选择150—300摄氏度，视钢种和偏析程度而异。温度过高影响加热炉寿命，并使钢件烧损过多，碳钢一般为1100—1200摄氏度，合金钢一般为1200—1300摄氏度，加热速度长控制在每小时100—200摄氏度。 扩散退火的保温时间，理论上可以根据原始组织成分不均匀性的程度，假设其浓度分布模型用扩散方程的特解来进行计算。但其浓度分布的测定需要很长的周期，实际上很少采用理论计算，而采用经验公式进行估算。估算方法是：保温时间一般按界面厚度每25mm保温30—60min，或按每毫米厚度保温1.5—2.5min来计算。
由于扩散退火在高温下进行，且过程时间很长，因而退火后将使奥氏体晶粒十分粗大。为了细化晶粒，应在扩散退火后，补充一次完全退火。对铸锭来说，尚需压力加工，而压力加工可以细碎晶粒，故此时可不必再扩散退火后再补充一次完全退火。
应该指出，用扩散退火解决刚才成分和组织结构的不均匀性是有限度的。例如对结晶过程中形成的化合物及夹杂物来说，扩散退火就无能为力，此时只能用反复锻打的办法才能改善。
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发表于 2016-12-6 08:58:08
