學生們通過鐵碳合金基礎(chǔ)及鋼熱處理知識的學習，提出要想制造出合格的機械類零件，不僅需要多步工藝工序，還要滿足不同條件的技術(shù)性能指標，結(jié)合身邊實例，說明退火，正火，淬火，回火及表面熱處理幾種常規(guī)熱處理工藝的正確操作方法及目的。進一步啟發(fā)引導學生解決生產(chǎn)實習問題。
這些鋼經(jīng)軋制、鍛造后空冷，所得組織是片層狀珠光體與網(wǎng)狀滲碳體，這種組織硬而脆，不僅難以切削加工，且在以后淬火過程中也容易變形和開裂。而經(jīng)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，彌散分布在鐵素體基體上，和片狀珠光體相比，不但硬度低，便于切削加工，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。另外對于一些需要改善冷塑性變形（如沖壓、冷鐓等）的亞共析鋼有時也可采用球化退火。
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xx”的，只是片狀珠光體轉(zhuǎn)變成奧氏體，及少量過剩碳化物溶解。因此，它不可能xx網(wǎng)狀碳化物，如過共析鋼有網(wǎng)狀碳化物存在，則在球化退火前須先進行正火，將其xx，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，然后隨爐緩慢冷卻，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，隨爐冷卻到略低于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，球化退火不僅可縮短周期，而且可使球化組織均勻，并能嚴格地控制退火后的硬度。
⑥再結(jié)晶退火（中間退火）
再結(jié)晶退火是經(jīng)冷形變后的金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上，保持適當時間，使形變晶粒重新結(jié)晶成均勻的等軸晶粒，以xx形變強化和殘余應(yīng)力的熱處理工藝。
⑦去應(yīng)力退火
去應(yīng)力退火是為了xx由于塑性形變加工、焊接等而造成的以及鑄件內(nèi)存在的殘余應(yīng)力而進行的退火工藝。
鍛造、鑄造、焊接以及切削加工后的工件內(nèi)部存在內(nèi)應(yīng)力，如不及時xx，將使工件在加工和使用過程中發(fā)生變形，影響工件精度。采用去應(yīng)力退火xx加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力十分重要。
去應(yīng)力退火的加熱溫度低于相變溫度A1，因此，在整個熱處理過程中不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變。內(nèi)應(yīng)力主要是通過工件在保溫和緩冷過程中xx的。為了使工件內(nèi)應(yīng)力xx得更徹底，在加熱時應(yīng)控制加熱溫度。一般是低溫進爐，然后以100℃／H左右得加熱速度加熱到規(guī)定溫度。焊接件得加熱溫度應(yīng)略高于600℃。保溫時間視情況而定，通常為2～4H。鑄件去應(yīng)力退火的保溫時間取上限，冷卻速度控制在（20～50）℃／H，冷至300℃以下才能出爐空冷。
正火工藝
正火工藝是將鋼件加熱到AC3（或ACM）以上30～50℃，保溫適當?shù)臅r間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝。把鋼件加熱到AC3以上100～150℃的正火則稱為高溫正火。
對于中、低碳鋼的鑄、鍛件正火的主要目的是細化組織。與退火相比，正火后珠光體片層較細、鐵素體晶粒也比較細小，因而強度和硬度較高。
低碳鋼由于退火后硬度太低，切削加工時產(chǎn)生粘刀的現(xiàn)象，切削性能差，通過正火提高硬度，可改善切削性能，某些中碳結(jié)構(gòu)鋼零件可用正火代替調(diào)質(zhì)，簡化熱處理工藝。
過共析鋼正火加熱刀ACM以上，使原先呈網(wǎng)狀的滲碳體全部溶入到奧氏體，然后用較快的速度冷卻，抑制滲碳體在奧氏體晶界的析出，從而能xx網(wǎng)狀碳化物，改善過共析鋼的組織。
焊接件要求焊縫強度的零件用正火來改善焊縫組織，保證焊縫強度。
在熱處理過程中返修零件必須正火處理，要求力學性能指標的結(jié)構(gòu)零件必須正火后進行調(diào)質(zhì)才能滿足力學性能要求。中、高合金鋼和大型鍛件正火后必須加高溫回火來xx正火時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。
有些合金鋼在鍛造時產(chǎn)生部分馬氏體轉(zhuǎn)變，形成硬組織。為了xx這種不良組織采取正火時，比正常正火溫度高20℃左右加熱保溫進行正火。
正火工藝比較簡便，有利于采用鍛造余熱正火，可節(jié)省能源和縮短生產(chǎn)周期。
正火工藝與操作不當也產(chǎn)生組織缺陷，與退火相似，補救方法基本相同。 http://nongearts.cn/