退火可消除鋼的內應力。當退火完成了組織結構重新組合的任務之后，就轉入冷卻階段。快冷（不均勻冷卻）還會引起新的內應力（熱應力），這種應力如若超過了該溫度下鋼的屈服點，就會引起塑性變形，塑性變形會松弛一部分內應力，而余下應力值（殘留內應力）處于該屈服點附近的高點位置，后面機械加工時產生的內應力容易與之疊加或破壞其平衡狀態而引起新的畸變。如果熱應力低于屈服點，所引起的是彈性變形，殘留內應力越小，機械加工引起的畸變也越小，尺寸更加穩定。快冷區間越大，熱應力也越大，冷卻后的殘留應力越大，這是其一；其二，鋼的屈服強度與所處的溫度有關——溫度高屈服強度下降。在同樣應力條件下，溫度高，可引起塑性變形，溫度低則是彈性變形。對一般鋼而言，通常把由于快冷造成的熱應力（上限值是有限的）引起塑性變形轉為彈性變形的溫度定為 550℃。相反，消除內應力的高溫回火加熱溫度，也應當選擇在 550℃以上，前提是不影響機械性能指標的降低。

去應力退火爐

退火熱處理對于消除（減小）內應力、穩定尺寸，需要退火、高溫回火的工序，由高溫到 500℃階段宜采用緩慢冷卻，如果對尺寸要求更高的穩定性，則緩慢冷卻至300℃或150℃以下出爐。注：快冷慢冷是相對而言，這里所謂的快冷是指空氣冷卻，慢冷是隨爐冷卻或者控制冷卻速度的降溫。

生產中經常會遇到對尺寸要求比較嚴格的零件，淬火回火之后造成超差的畸變，一般都認為是加熱過快或淬火冷卻時造成的，其實并不完全如此，有一部分是零件加熱（含緩慢加熱）過程中就出現了明顯的畸變（比如，彈性元件、沖壓件和形狀復雜的零件）。后道熱處理工序之前，符合尺寸要求的零件，是原始內應力處于彈性變形支撐著的形狀。在加熱過程中內應力消除，彈性變形消失，零件的形狀回復到本來狀態，造成尺寸超差。如果在后道熱處理之前將其高溫回火一次，就可以看出真相。

有人會覺得退火爐出爐溫度這個問題沒有想象的那么嚴重，退火隨爐冷卻的出爐溫度高一點、低一點無所謂。或者空氣冷卻都沒有事。在一般情況下，這也是事實，而在某些精密零件上，還真的受到內應力問題的牽連。內應力問題，影響因素眾多，又呈動態，還有零件自身的尺寸、形狀和裝爐方式的作用，非常復雜，往細說，憑我這個水平，還真的說不清，道不明。工程師的任務是將復雜的問題盡量簡單化，只能從趨勢學角度出發，放在理論應用上來思考問題，留有安全系數，減小隱患，區別對待。經過實踐來驗證和修正，提高認識，積累經驗。

當鋼的內應力在一定高溫下基本被消除之后，在 500℃以上的溫度區間宜緩慢冷卻，這一概念，在實際生產廣泛用于退火、高溫回火和滲氮零件的中間回火工序等工藝之中。

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