什么是退火？退火的主要目的是什么？

退火即退火处理（Annealing ），主要是指将材料曝露于高温一段很长时间后，然后再慢慢冷却的热处理制程。主要目的是释放应力、增加材料延展性和韧性、产生特殊显微结构等。

目的：

①改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂；

②软化工件以便进行切削加工；

③细化晶粒，改善组织以提高工件的机械性能；

④为最终热处理（淬火、回火）作好组织准备。

扩展资料

退火工艺包括完全退火、球化退火、等温退火、石墨退火、扩散退火、去应力退火、不完全退火、焊后退火等。

1、完全退火

用以细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接后出现的力学性能不佳的粗大过热组织。将工件加热到铁素体全部转变为奥氏体的温度以上30～50℃，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却，在冷却过程中奥氏体再次发生转变，即可使钢的组织变细。

2、球化退火

用以降低工具钢和轴承钢锻压后的偏高硬度。将工件加热到钢开始形成奥氏体的温度以上20～40℃，保温后缓慢冷却，在冷却过程中珠光体中的片层状渗碳体变为球状，从而降低了硬度。

3、等温退火

用以降低某些镍、铬含量较高的合金结构钢的高硬度，以进行切削加工。一般先以较快速度冷却到奥氏体最不稳定的温度，保温适当时间，奥氏体转变为托氏体或索氏体，硬度即可降低。

再结晶退火用以消除金属线材、薄板在冷拔、冷轧过程中的硬化现象（硬度升高、塑性下降）。加热温度一般为钢开始形成奥氏体的温度以下50～150℃ ，只有这样才能消除加工硬化效应使金属软化。

4、石墨退火

用以使含有大量渗碳体的铸铁变成塑性良好的可锻铸铁。工艺操作是将铸件加热到950℃左右，保温一定时间后适当冷却，使渗碳体分解形成团絮状石墨。

5、扩散退火

用以使合金铸件化学成分均匀化，提高其使用性能。方法是在不发生熔化的前提下，将铸件加热到尽可能高的温度，并长时间保温，待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。

参考资料：百度百科—退火处理

将金属或合金加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却（一般为随炉冷却），的热处理工艺叫做退火。

退火的实质是将钢加热到奥氏体化后进行珠光体转变，退火后的组织是接近平衡后的组织。

退火的目的：

（1）降低钢的硬度，提高塑性，便于机加工和冷变形加工；

（2）均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒，改善钢的性能或为淬火作组织准备；

（3）消除内应力和加工硬化，以防变形和开裂。

退火和正火主要用于预备热处理，对于受力不大、性能要求不高的零件，退火和正火也可作为最终热处理。

关于热处理其实还有四把火：正火、退火、淬火、回火。

正火、退火、淬火、回火

七类退火方式

1、完全退火

工艺：将钢加热到Ac3以上20~30℃，保温一段时间后缓慢冷却（随炉）以获得接近平衡组织的热处理工艺（完全奥氏体化）。

完全退火主要用于亚共析钢（wc=0.3~0.6%），一般是中碳钢及低、中碳合金钢铸件、锻件及热轧型材，有时也用于它们的焊接件。低碳钢完全退火后硬度偏低，不利于切削加工；过共析钢加热至Accm以上奥氏体状态缓慢冷却退火时，Fe3CⅡ会以网状沿晶界析出，使钢的强度、硬度、塑性和韧性显著降低，给最终热处理留下隐患。

目的：细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢的切削加工性。 亚共析钢完全退火后的组织为F+P。

实际生产中，为提高生产率，退火冷却至500℃左右即出炉空冷。

2、等温退火

完全退火需要的时间长，尤其是过冷奥氏体化比较稳定的合金钢。如将奥氏体化后的钢较快地冷至稍低于Ar1温度等温，是A转变为P，再空冷至室温，可大大缩短退火时间，这种退火方法叫等温退火。

工艺：将钢加热到高于Ac3(或Ac1)的温度，保温适当时间后，较快冷却到珠光体区的某一温度，并等温保持，使奥氏体转变为珠光体，然后空冷至室温的热处理工艺。

目的：与完全退火相同，转变较易控制。

适用于A较稳定的钢：高碳钢（wc>0.6％）、合金工具钢、高合金钢(合金元素的总量>10％)。等温退火还有利于获得均匀的组织和性能。但不适用于大截面钢件和大批量炉料，因为等温退火不易使工件内部或批量工件都达到等温温度。

3、不完全退火

工艺：将钢加热到Ac1~Ac3(亚共析钢)或Ac1~Accm(过共析钢)经保温后缓慢冷却以获得近于平衡组织的热处理工艺。

主要用于过共析钢获得球状珠光体组织，以消除内应力，降低硬度，改善切削加工性。球化退火是不完全退火的一种。

4、球化退火

使钢中碳化物球状化，获得粒状珠光体的一种热处理工艺。

工艺：加热至Ac1以上20~30℃温度，保温时间不宜太长，一般以2~4h为宜，冷却方式通常采用炉冷，或在Ar1以下20℃左右进行较长时间等温。

主要用于共析钢和过共析钢，如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。过共析钢经轧制、锻造后空冷的组织是片层状的珠光体与网状渗碳体，这种组织硬而脆，不仅难 以切削加工，在以后的淬火过程中也容易变形和开裂。球化退火得到球状珠光体，在球状珠光体中，渗碳体呈球状的细小颗粒，弥散分布在铁素体基体上。球状珠光 体与片状珠光体相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易粗大，冷却时变形和开裂倾向小。如果过共析钢有网状渗碳体存在时，必须 在球化退火前采用正火工艺消除，才能保证球化退火正常进行。

目的：降低硬度、均匀组织、改善切削加工性为淬火作组织准备。 球化退火工艺方法很多，主要有：

a)一次球化退火工艺：将钢加热到Ac1以上20~30℃，保温适当时间，然后随炉缓慢冷却。要求退火前原始组织为细片状珠光体，不允许有渗碳体网存在。

b)等温球化退火工艺：将钢加热保温后，随炉冷却到略低于Ar1的温度进行等温（一般在Ar1以下10~30℃）。等温结束后随炉缓冷到500℃左右即出炉空冷。有周期短，球化组织均匀，质量易控等优点。

c)往复球化退火工艺。

5、扩散退火（均匀化退火）

工艺：将钢锭、铸件或锻坯加热至略低于固相线的温度下长时间保温，然后缓慢冷却以消除化学成分不均匀现象的热处理工艺。

目的：消除铸锭在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域偏析，使成分和组织均匀化。

扩散退火的加热温度很高，通常为Ac3或Accm以上100~200℃，具体温度视偏析程度及钢种而定，

保温时间一般为10~15小时。扩散退火后需完全退火及正火处理，以细化组织。

应用于一些优质合金钢及偏析较严重的合金钢铸件及钢锭。

6、去应力退火

工艺：将钢件加热至低于Ac1的某一温度（一般为500~650℃），保温，然后随炉冷却。

去应力退火温度低于A1，因此去应力退火不引起组织变化。

目的：消除残余内应力。

7、再结晶退火

再结晶退火又称中间退火，是把冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当时间，使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒而消除加工硬化和残余应力的热处理工艺。

再结晶现象的产生，首先必须有一定量的冷塑性变形，其次必须加热到一定温度以上。发生再结晶现象的最低温度称为最低再结晶温度。一般金属材料的最低再结晶温度为：

T再=0.4T熔

再结晶退火的加热温度应比最低再结晶温度高100~200℃（钢材的最低再结晶温度为450℃左右），适当保温后缓慢冷却。

退火方法的选用

退火方法的选用一般有以下几个原则：

（1）亚共析组织的各种钢一般选用完全退火，为了缩短退火时间，可以选用等温退火；

（2）过共析钢一般选用球化退火，要求不高时，可以选用不完全退火。工具钢、轴承钢常选用球化退火。低碳钢或中碳钢的冷挤压件和冷镦件有时也用球化退火；

（3）为了消除加工硬化，可以选用再结晶退火；

（4）为了消除各种加工过程中所引起的内应力，可以选用去应力退火；

（5）有些高级优质合金钢的大型铸钢件，为了改善组织结构和化学成分的不均匀性，常选用扩散退火。

"退火“生物化学概念名词，与生物化学概念名词"复性"同义。

DNA分子受热变性，双链分开，若再缓慢冷却至室温，则在260nm处吸光度降到变性前的值，这一过程称为“退火”。经退火处理，可使变性DNA的两条多核苷酸链重新聚合成双链螺旋结构，恢复其本来的理化性质和生物学功能。

应用：

用于聚合酶链式反应（PCR）。

标准的PCR过程分为三步：

1、DNA变性：（90℃-96℃）：双链DNA模板在热作用下，氢键断裂，形成单链DNA

2、退火：（60℃-65℃）：系统温度降低，引物与DNA模板结合，形成局部双链。

3、延伸：（70℃-75℃）：在Taq酶（在72℃左右，活性最佳）的作用下，以dNTP为原料，从引物的3′端开始以从5′→3′端的方向延伸，合成与模板互补的DNA链。

每一循环经过变性、退火和延伸，DNA含量即增加一倍。现在有些PCR因为扩增区很短，即使Taq酶活性不是最佳也能在很短的时间内复制完成，因此可以改为两步法，即退火和延伸同时在60℃-65℃间进行，以减少一次升降温过程，提高了反应速度。

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