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？
1 I) @" J7 I1 z, ~6 I' ~6 G* _/ y预先热处理和最终热处理的条件是什么?
& D. T- n% k/ w$ Q8 N, T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
: u+ ~, n9 l& s. b6 T6 _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。
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1 t+ E( N3 C* n) y2 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）。

% M- J5 n9 Z# r& f5 `8 b$ k6 C$ _　　1.功能作用
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　　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。

　　2.工艺特点比较
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　　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；
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& P9 Q, L  f% y3 ~/ X　　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；
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) ^+ f; j8 R( f　　c． 正火可消除碳化物的网状组织，退火则不能；

8 p* M. v( t2 A5 d, [　　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。

: z% ~' M' |$ {7 g　　3.工艺成本

) n6 `# n% K8 E5 [　　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。

2 U  Y# J; M9 w　　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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　　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。

　　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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　4. 工艺评价
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4 Q. K$ d2 h8 Y- i　　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。
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　　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。

　　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。

　　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。
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　　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。

　　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。

8 f* \$ v+ c& |9 q- \! z, i　　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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+ p8 L7 }( D4 e; P6 U  r% [　　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。
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　　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。

7 G# ^: e! y% y4 _2 Y2 ~　　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。