去應力退火

冷形變后的金屬在低於再結晶溫度徠加熱，以去除內應力，但仍保留冷作硬化效果的熱處理，稱為去應力退火，也稱低溫退火。在去應力退火中金屬組織及性能的變化，相當於溫度曲線圖中的恢復階段。在實際生產中，去應力退火工藝的應用比上述定義廣泛得多。熱鍛軋、鑄造、各種冷變形加工、切削或切割、焊接、熱處理，甚至機器零部件裝配后，在不改變組織狀態，保留冷作、熱作或表面硬化的條件下，對鋼材或機器零部件進行較低溫度的加熱，以去除內應力，減小變形開裂傾向的工藝，都可稱為去應力退火。

1基本概況 2工作原理 3退火曲線

基本概況

冷形變后的金屬在低於再結晶溫度加熱，以去除內應力，但仍保留冷作硬化效果的熱處理，稱為去應力退火。

在實際生產中，去應力退火工藝的應用要比上述定義廣泛得多。熱鍛軋、鑄造、各種冷變形加工、切削或切割、焊接、熱處理，甚至機器零部件裝配后，在不改變組織狀態、保留冷作、熱作或表面硬化的條件下，對鋼材或機器零部件進行較低溫度的加熱，以去除（全部或部分的）內應力，減小變形、開裂傾向的工藝，都可稱為去應力退火。由於材料成分、加工方法、內應力大小及分佈的不同，以及去除程度的差異，去應力退火溫度範圍很寬。

工作原理

在壓力加工、鑄造、焊接、熱處理、切削加工和其他工藝過程中，製品可能產生內應力。多數情況下，在工藝過程結束后，金屬內部將保留一部分殘餘應力。殘餘應力可導致工件破裂、變形或尺寸變化，殘餘應力也提高金屬化學活性，在殘餘拉應力作用下特別容易造成晶間腐蝕破裂。因此，殘餘應力將影響材料的使用性能或導致工件過早失效。

進行去應力退火時，金屬在一定溫度作用下通過內部局部塑性變形（當應力超過該溫度下材料的屈服強度時)或局部的弛豫過程(當應力小於該溫度下材料的屈服強度時）使殘餘應力鬆弛而達到消除的目的。在去應力退火時，工件一般緩慢加熱至較低溫度（灰口鑄鐵為500～550℃，鋼為500～650℃，有色金屬合金衝壓件為再結晶開始溫度以下），保持一段時間后，緩慢冷卻，以防止產生新的殘餘應力。

去應力退火併不能完全消除工件內部的殘餘應力，而只是大部分消除。要使殘餘應力徹底消除，需將工件加熱至更高溫度。在這種條件下，可能會帶來其他組織變化，危及材料的使用性能。

退火曲線

去應力退火是將工件加熱到Ac1以下的適當溫度，保溫一定時間后逐漸緩慢冷卻的工藝方法。其目的是為了去除由於機械加工、變形加工、鑄造、鍛造、熱處理以及焊接后等產生的殘餘應力。　1. 去應力退火工藝曲線見圖1-3。

2. 不同的工件去應力退火工藝參數見表1。

3.徠去應力退火的溫度，一般應比最後一次回火溫度低20~30℃，以免降低硬度及力學性能。

4. 對薄壁工件、易變形的焊接件，退火溫度應低於下限。

5. 低溫時效用於工件的半加工之後（如粗加工或第一次精加工之後），一般採用較低的溫度。

表1 去應力退火工藝及低溫時效工藝

類別	加熱速度	加熱溫度	保溫時間/h	冷卻時間
焊接件	≤300℃裝爐 ≤100~150℃/h	500-550	2-4	爐冷至300℃出爐空冷
消除加工應力	到溫裝爐	400-550	2-4	爐冷或空冷
高精軸套、膛桿（38CrMoAlA）	≤200℃裝爐 ≤80℃/h	600-650	10-12	爐冷至200℃出爐（在350℃以上冷速≤50℃/h）
精密絲杠（T10）	≤200℃裝爐 ≤80℃/h	550-600	10-12	爐冷至200℃出爐（在350℃以上冷速≤50℃/h）
主軸、一般絲杠（45、40Cr）	隨爐升溫	550-600	6-8	爐冷至200℃出爐
量檢具、精密絲杠（T8、T10、CrMn、GCr15）	隨爐升溫	130-180	12-16	空冷（時效最好在油浴中進行）

去應力退火