關鍵區別-退火與正火
雖然退火和正火是冶金中最常用的兩種熱處理方法,它們採用加熱和冷卻相結合的方式,但在最後一個冷卻步驟中,這兩種工藝之間存在明顯的差異。兩種方法在開始時遵循的程序稍有相似,但在最後一個冷卻步驟中有顯著差異。退火和正火的關鍵區別在於,退火時,冷卻過程在烘箱中進行,而正火過程在空氣中進行。然而,這兩種方法同樣重要,它們以不同的方式改變材料的微觀結構。
什麼是退火(annealing)?
退火過程有三個步驟:將材料加熱到高溫(接近或高於臨界溫度),在該溫度下浸泡材料,直到達到所需的材料性能,然後緩慢地將加熱後的材料冷卻到烘箱內的室溫。
退火會改變諸如可加工性、機械或電氣特性或尺寸穩定性等特性。這個過程軟化了材料。退火材料的例子包括:銅、不鏽鋼和黃銅。根據合成材料的性質,工藝中幾乎沒有變化。它們是全退火(常規退火)、等溫退火、球狀退火、再結晶退火和應力消除退火。
什麼是標準化(normalizing)?
熱處理過程正火是通過將材料加熱到高於其臨界溫度的溫度,然後在該溫度下浸泡材料,直到發生轉變。最後,將加熱後的材料從烤箱中取出,並在爐外冷卻至室溫。這種處理提高了晶粒尺寸,改善了顯微組織的一致性。
大型鍛件的生產,如鐵路車輪和車軸,是一個涉及正火的領域。正火材料較軟,但不會產生退火材料的均勻材料特性。
退火(annealing)和標準化(normalizing)的區別
退火和正火特性
程序
兩個過程的第一階段相似,但後一階段不同。退火時,冷卻過程在烘箱中進行。但是,在正常化過程中,它是在空氣中冷卻的。
Annealing:
Normalizing:
(臨界溫度:晶相發生變化的溫度)
處理後材料的性能
退火材料 | 正火材料 |
硬度、抗拉強度和韌性值較低 | 硬度、抗拉強度和韌性略高 |
粒度分佈更均勻 | 粒度分佈稍不均勻 |
內應力最小 | 內部應力略大於 |
珠光體較粗,通常用光學顯微鏡分辨 | 珠光體很細,通常在光學顯微鏡下無法溶解 |
目的
退火 | 標準化 |
細化晶體結構,消除殘餘應力,通過降低硬度和脆性來提高其延展性 | 得到細化的晶粒結構硬化。到減少鑄件中的偏析鍛件。至把鋼稍微硬化。 |
成本
退火:退火是更昂貴的,因為它使用烤箱。
正火:正火比退火便宜。
Image Courtesy: “Loading anti-aircraft cases into a stress-annealing furnace to make them soft, uniform, and ductite-ready for… – NARA – 196209” by Unknown or not provided – U.S. National Archives and Records Administration. (Public Domain) via Wikimedia Comm***