球化退火

球化退火（Spheroidizing）是使鋼中碳化物球化而進行的退火工藝。將鋼加熱到Ac1以上20～30℃，保溫一段時間，然後緩慢冷卻，得到在鐵素體基體上均勻分佈的球狀或顆粒狀碳化物的組織。

球化退火主要適用於共析鋼和過共析鋼，如碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼等。這些鋼經軋制、鍛造后空冷，所得組織是片層狀珠光體與網狀滲碳體，這種組織硬而脆，不僅難以切削加工，且在以後淬火過程中也容易變形和開裂。而經球化退火得到的是球狀珠光體組織，其中的滲碳體呈球狀顆粒，彌散分佈在鐵素體基體上，和片狀珠光體相比，不但硬度低，便於切削加工，而且在淬火加熱時，奧氏體晶粒不易長大，冷卻時工件變形和開裂傾向小。另外對於一些需要改善冷塑性變形（如衝壓、冷鐓等）的亞共析鋼有時也可採用球化退火。

球化退火加熱溫度為Ac1+(20～40)℃或Acm-(20～30)℃，保溫后等溫冷卻或直接緩慢冷卻。在球化退火時奧氏化是“不完全”的，只是片狀珠光體轉變成奧氏體，及少量過剩碳化物溶解。因此，它不可能消除網狀碳化物，如過共析鋼有網狀碳化物存在，則在球化退火前須先進行正火，將其消除，才能保證球化退火正常進行。

球化退火工藝方法很多，最常用的兩種工藝是普通球化退火和等溫球化退火。普通球化退火是將鋼加熱到Ac1以上20～30℃，保溫適當時間，然後隨爐緩慢冷卻，冷到500℃左右出爐空冷。等溫球化退火是與普通球化退火工藝同樣的加熱保溫后，隨爐冷卻到略低於Ar1的溫度進行等溫，等溫時間為其加熱保溫時間的1.5倍。等溫后隨爐冷至500℃左右出爐空冷。和普通球化退火相比，等溫球化退火不僅可縮短周期，而且可使球化組織均勻，並能嚴格地控制退火后的硬度。

球化退火主要用於過共析的碳鋼及合金工具鋼（如製造刃具，量具，模具所用的鋼種）。其主要目的在於降低硬度，改善切削加工性，並為以後淬火作好準備。這種工藝有利於塑性加工和切削加工，還能提高機械韌性。尤其對於軸承鋼、工具鋼等鋼種而言，如在淬火前實施球化退火，即可獲得下列效果：

軸承鋼

淬火效果均一；

減少淬火變形；

提高淬火硬度；

改善工件切削性能；

提高耐磨性和抗點蝕性等軸承的性能。

工具鋼

淬火效果均一；

抑制淬裂、淬彎等現象；

提高耐磨性、刀刃鋒利程度及使用壽命。