4.球化退火
(1)球化退火工艺
将钢加热到Ac1以上20~40℃保温一定时间,使其奥氏体化,然后缓慢冷却或在Ar1以下20~30℃等温一段时间后出炉空冷,获得球状珠光体组织的退火工艺过程称为球化退火,是使钢获得球化体的热处理工艺方法。其目的是使渗碳体(或碳化物)球化以降低硬度,改善加工性能,并为淬火做好组织准备。
(2)球化退火的影响因素
1)球化退火成功与否,与奥氏体化温度有关。奥氏体化的温度越高,越不容易得到球化体。而只有奥氏体化温度接近A1时,因奥氏体晶粒很小,浓度又不均匀,且有大量的未溶解的碳化物作为质点存在,在随后稍低于A1的保温过程中,才容易得到球化体。
2)由于球化退火的奥氏体化温度仅稍高于临界温度,因此应密切注意加热温度是否准确。若实际温度偏低,此时钢很可能没有奥氏体化,球化就不会完全。若为具有网状碳化物的过共析钢,由于上述情况,网状碳化物就不可能消除,因而达不到球化退火的目的。若钢在退火前,其组织中有明显的网状碳化物,则应先进行正火处理。

图8-4 常用球化退火方法示意图
3)球化退火的应用(https://www.daowen.com)
多用于过共析钢及合金工具钢(如制造刃具、量具、模具所用的钢种)。应根据其用途不同采用不同的退火工艺参数。常用球化退火工艺有下列几种,其工艺曲线如图8-4所示。
① 将钢加热到稍低于A1长时间保温。此法主要用于淬火或冷加工后钢的球化。
② 将钢加热到稍高于A1保温一段时间,而后冷至略低于A1保温。然后再升温至第一次加热温度,再冷至略低于A1保温。如此重复多次,使钢中原晶界上的碳化物和珠光体中的渗碳体经过溶解和重新析出、集聚而达到球化的目的。处理时最好采用容易控制温度的小型炉子,此法适用于原为珠光体组织的钢。
③ 将钢加热到稍高于Acm,使所有碳化物溶解,而后快速冷却以防网状碳化物析出,至略低于A1并长时间保温。
④ 将钢加热到稍高于A1,保温后,再冷至略低于A1并长时间保温。
⑤ 将钢加热到稍高于Acm,使钢中的网状碳化物或大块碳化物完全溶解,然后快速冷至较低温度。随后将钢再加热到稍低于A1保温。
⑥ 与第⑤种方法相似,只是球化时采用第②种方法。