预先热处理

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退火是预先热处理，那可以作为最终热处理吗？
预先热处理和最终热处理的条件是什么?
5 K5 t1 w! G( p" c; S只有退火是预先热处理,淬火、回火、正火都可以作为最终热处理吗？

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紧固件预先热处理正火与退火工艺的比较
绿色制造是使机械制造业实现可持续发展的一项重要的策略。紧固件预先热处理中的正火与退火是两种最常用的工艺，约占紧固件热处理的30%。这两种工艺方法虽在工艺上有着各自不同的特点，但当针对低碳钢或中碳钢材料进行有关处理时，则可以达到相同（或相近）的工艺目的。

; \7 I* `7 _$ o. n# y　　根据GB/T16923-1997《钢件的正火与退火》可知，正火与退火工艺方法被具体划分为多种小类，其中，正火与不完全退火、等温退火工艺的加工对象、技术要求最为相同（或相近）。

- P2 L0 {( C. Z# O8 l5 E2 }　　1.功能作用

' Q6 m4 z8 i, b　　根据紧固件所采用的低碳钢或中碳钢而言，正火是把钢加热到Ac3以上30～70℃，出炉空冷或风冷至常温；不完全退火或等温退火是把钢加热到Ac1以上30～50℃左右，保温一定时间后，随炉冷却到一定温度后再空冷到室温。它们的相同或相近之处，在于都能对中碳钢、低碳钢进行处理，处理所得到的金相组织为铁素体＋珠光体，并作为某种情况下的预备热处理或最终热处理，从而达到细化组织，改善力学性能和切削加工性能，消除内应力等目的。
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! V3 C. D% C4 v! o9 ^　　2.工艺特点比较

- P) `% `) Q. Q/ c, S" G8 p　　a． 正火后的晶粒比退火的细小，得到的珠光体较多，力学性能稍高于退火；

　　b． 正火件常采用到炉装料，加热温度一般稍高于退火，保温时间短于退火；

2 \$ ]: |- b# [6 n& }& a8 v8 ?% T7 J　　c． 正火可消除碳化物的网状组织，退火则不能；

& D( o" g% N3 D; a# \3 y* b　　d． 含碳量较低的碳素钢正火处理优于退火，反之，退火优于正火。
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$ c( {; _( I% {0 B' z% p　　3.工艺成本

9 O! I+ D9 M( h- c8 r! y　　正火与退火比较则主要存在于资源方面的电能消耗、时间方面的保温和冷却上的差异及相应而存在的成本差异上。
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　　能源成本 　用国内热处理业评价单耗值计正火0.542Kw.h.Kg，退火则为0.580Kw.h.Kg，将工业用电费按0.70元／Kw.h计算，退火电能平均成本差0.03元／Kg。
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9 h, P7 u+ b( u7 Z- B* B& L　　人工成本 　根据国内各地正火加工的最低价格在1元／Kg左右，其中正火工艺的人工成本约为0.32元／Kg，退火工艺的人工成本约为0.35元／Kg，其差值为0.03元／Kg左右。
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　　国内同一地区正火与退火热处理协作加工的价格差在0.2元／Kg左右。实际上，通过对该价格差具体分析后可知，该价格差仍然是建立在以传统的加热方式为主，生产批次较大的基础上得到的。
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# j& D4 \( n8 g) {% N　4. 工艺评价
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　　当制造紧固件对象和加工技术要求基本一致时，正火工艺比退火工艺的绿色程度高，这主要是从能耗和加工工时中体现的。

　　低温退火（去应力退火）：加热温度＜Ac1碳素钢550～650℃，消除镦锻及切削加工过程中的内应力，使其达到稳定状态。

　　再结晶退火：加热温度TR+150～250℃保温时间0.5～1h空冷，发生恢复再结晶过程，使变形晶粒为细小等轴晶粒，消除冷作硬化效应及内应力。对低碳钢再结晶退火温度600～650℃硬度在75～90HRB范围。

2 n6 N; X3 N4 P. _# h' P8 P　　不完全退火：加热温度Ac1＋30～50℃，碳素钢一般在700～750℃之间，细化晶粒，降低硬度，提高塑性，去除内应力。
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) N2 O$ h& d/ }" V# _　　球化退火：加热温度略高于Ac1,长时间保温后缓冷到小于500℃空冷，使碳化物球化，降低硬度可改善冷镦锻性能。

( B* K$ _* Z7 L. n  ?: e+ z　　正火：低碳、中碳钢加热温度Ac3＋（50～70℃），低碳钢提高硬度，利于切削，中碳钢细化晶粒，均匀组织去应力。
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5 M9 k) m  S  u. n+ K$ N　　应用实例：

　　如：20＃钢三点焊接垫圈，采用850℃×0.5h正火和720℃×3h不完全退火，硬度125～165HBW基本相近，正火比不完全退火节省生产周期，效率高。
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　　SWRM15钢单面铆钉，采用840℃×0.5h正火和600℃×4h再结晶退火，前者硬度大于95HRB，后者硬度在78～88HRB符合铆接性能要求。
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9 j# ?; Z. G" `8 B, Y1 k　　45钢大垫圈，当硬度要求＞200HV时，采用870℃×1h正火处理比760℃×2.5h不完全退火效果好，硬度可达到200HV以上，生产率明显高于退火。

  a( P) R5 Q. J2 W: S2 U% Y　　据统计，正火与退火工艺的成本差在0.2元／Kg～0.45元／Kg，若恰当地选择正火工艺代替退火工艺，可为紧固件企业在实现绿色制造的同时，带来可观的经济效益。

　　总之，随着紧固件行业的发展和先进技术的推广，节能降耗将摆在第一位，正火工艺的绿色特征相对于退火工艺，将会更加明显和突出。

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所谓预先和最终，是指热处理在整个工艺流程中的位置。通过某次热处理后，工件具备了所需的使用性能，不需要再其他热处理工序了，那么，这次热处理就是最终热处理。通过某次热处理后，工件没有具备所需的使用性能，还需要再其他热处理工序使其具备，而且，这次热处理使工件具备的性能是为方便以后的热处理或机械加工，那么这次热处理就是预备热处理。从定义看，退火通常是预备热处理。若退火后工件的性能满足使用了，那这次退火也可被称为最终热处理。搞清楚了定义，自己去判断什么是预备热处理，什么是最终热处理。