退火时随炉冷却宜到500℃以下出炉的理由

见仁见智

    这个帖子多次提到退火后的出炉温度问题：http://www.rclhome.net/forum.php?mod=viewthread&tid=17859&extra=page%3D1。看法如下。

    1，退火还有一个任务，即消除钢的内应力。当退火完成了组织结构重新组合的任务之后，就转入冷却阶段。快冷（不均匀冷却）还会引起新的内应力（热应力），这种应力如若超过了该温度下钢的屈服点，就会引起塑性变形，塑性变形会松弛一部分内应力，而余下应力值（残留内应力）处于该屈服点附近的高点位置，后面机械加工时产生的内应力容易与之叠加或破坏其平衡状态而引起新的畸变。如果热应力低于屈服点，所引起的是弹性变形，残留内应力越小，机械加工引起的畸变也越小，尺寸更加稳定。快冷区间越大，热应力也越大，冷却后的残留应力越大，这是其一；其二，钢的屈服强度与所处的温度有关——温度高屈服强度下降。在同样应力条件下，温度高，可引起塑性变形，温度低则是弹性变形。对一般钢而言，通常把由于快冷造成的热应力（其最大值是有限的）引起塑性变形转为弹性变形的温度定为 550℃。相反，消除内应力的高温回火加热温度，也应当选择在 550℃以上，前提是不影响机械性能指标的降低。

    2，所以热处理工作者对于消除（减小）内应力、稳定尺寸，需要退火、高温回火的工序，由高温到 500℃阶段宜采用缓慢冷却，如果对尺寸要求更高的稳定性，则缓慢冷却至300℃或150℃以下出炉。注：快冷慢冷是相对而言，这里所谓的快冷是指空气冷却，慢冷是随炉冷却或者控制冷却速度的降温。

    3，我们经常看到，有些尺寸要求比较严格的零件，淬火回火之后造成超差的畸变，一般都认为是加热过快或淬火冷却时造成的，其实并不完全如此，有一部分是零件加热（含缓慢加热）过程中就出现了明显的畸变（比如，弹性元件、冲压件和形状复杂的零件）。最终热处理工序之前，符合尺寸要求的零件，是原始内应力处于弹性变形支撑着的形状。在加热过程中内应力消除，弹性变形消失，零件的形状回复到本来状态，造成尺寸超差。如果在最终热处理之前将其高温回火一次，就可以看出真相。

    4，有人会说，问题没有想象的那么严重，退火随炉冷却的出炉温度高一点、低一点无所谓。或者空气冷却都没有事。在一般情况下，这也是事实，而在某些精密零件上，还真的受到内应力问题的牵连。内应力问题，影响因素众多，又呈动态，还有零件自身的尺寸、形状和装炉方式的作用，非常复杂，往细说，凭我这个水平，还真的说不清，道不明。工程师的任务是将复杂的问题尽量简单化，只能从趋势学角度出发，放在理论应用上来思考问题，留有安全系数，减小隐患，区别对待。经过实践来验证和修正，提高认识，积累经验。

    5，当钢的内应力在一定高温下基本被消除之后， 在 500℃以上的温度区间宜缓慢冷却，这一概念，在实际生产广泛用于退火、高温回火和渗氮零件的中间回火工序等工艺之中。

    有什么不同看法，讨论一下吧

清淡

一个生锈，一个应力，让我想到热处理论坛曾经的一个去应力退火的帖子。谢谢赐教！{:soso_e181:}

小袁

温度过高容易生锈，而且还会因工件形状造成冷热不均的应力，