退火处理

Annealing退火处理，主要是指将材料曝露于高温一段很长时间后，然后再慢慢冷却的热处理制程。主要目的是：(1)释放应力，(2)增加材料延展性和韧性，(3)产生特殊显微结构。

中文名：退火处理

外文名：Annealing

1、含义

中文名称：退火处理

英文名称：Annealing

退火是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却的一种金属热处理工艺。

退火热处理分为完全退火，不完全退火和去应力退火，扩散退火，球化退火，再结晶退火。退火材料的力学性能可以用拉伸试验来检测，也可以用硬度试验来检测。许多钢材都是以退火热处理状态供货的，钢材硬度检测可以采用洛氏硬度计，测试HRB硬度，对于较薄的钢板、钢带以及薄壁钢管，可以采用表面洛氏硬度计，检测HRT硬度.把钢加热到临界点Ac1以上或以下的一定温度，保温一段时间，随后在炉中或埋入炉中或导热性较差的介质中，使其缓慢冷却以获得接*衡状态的稳定的组织。

2、目的

①改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂；

②软化工件以便进行切削加工；③细化晶粒，改善组织以提高工件的机械性能；

④为最终热处理（淬火、回火）作好组织准备。

3、退火工艺

完全退火

用以细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接后出现的力学性能不佳的粗大过热组织。将工件加热到铁素体全部转变为奥氏体的温度以上30～50℃，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却，在冷却过程中奥氏体再次发生转变，即可使钢的组织变细。

球化退火

用以降低工具钢和轴承钢锻压后的偏高硬度。将工件加热到钢开始形成奥氏体的温度以上20～40℃，保温后缓慢冷却，在冷却过程中珠光体中的片层状渗碳体变为球状，从而降低了硬度。

等温退火

用以降低某些镍、铬含量较高的合金结构钢的高硬度，以进行切削加工。一般先以较快速度冷却到奥氏体最不稳定的温度，保温适当时间，奥氏体转变为托氏体或索氏体，硬度即可降低。

④再结晶退火用以消除金属线材、薄板在冷拔、冷轧过程中的硬化现象（硬度升高、塑性下降）。加热温度一般为钢开始形成奥氏体的温度以下50～150℃，只有这样才能消除加工硬化效应使金属软化。

石墨退火

用以使含有大量渗碳体的铸铁变成塑性良好的可锻铸铁。工艺操作是将铸件加热到950℃左右，保温一定时间后适当冷却，使渗碳体分解形成团絮状石墨。

扩散退火

用以使合金铸件化学成分均匀化，提高其使用性能。方法是在不发生熔化的前提下，将铸件加热到尽可能高的温度，并长时间保温，待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。

去应力退火

用以消除钢铁铸件和焊接件的内应力。对于钢铁制品加热后开始形成奥氏体的温度以下100～200℃，保温后在空气中冷却，即可消除内应力。

不完全退火

加热温度在Ac1~Accm之间，冷却速度：在500~600℃以上时，碳钢是100~200℃/h，合金钢是50~100℃/h，高合金钢是20~60℃/h，主要用于过共析钢。

焊后退火

选用纯Fe作填充金属对YG30硬质合金与45钢进行TIG焊试验。利用扫描电镜对退火前后的YG30/焊缝界面区的组织形貌进行分析。结果表明,工业纯Fe作填充金属,在1050℃退火后,焊态的η相不变;在1150℃退火后,开始产生新η相;η相随退火温度升高和保温时间延长而增加。退火时新η相成核于WC-γ相界,吞并WC晶粒而长大,分布在WC颗粒的边界。

4、影响

分别采用LiF和2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)作为聚3-己基噻吩(P3HT)/-苯基-C61-丁酸甲脂(PCBM)体系聚合物光伏电池阴极界面层,研究了高温后退火处理对不同界面层器件性能的影响。研究发现,LiF界面层的引入,在活性层和阴极界面之间形成了较强的偶极作用,从而改善了电池的性能,进一步高温热退火处理后仍能保持良好的界面作用,使器件的能量转换效率得到了进一步的提高。然而BCP界面层的引入,虽然阻挡了金属电极Al到PCBM的电子转移,导致复合减小,提高了器件的开路电压,但是在进一步高温后退火之后,BCP界面层的完整性遭到破坏,因此使得器件的能量转换效率降低。