退火：从4000年前的工艺到现代金属热处理的核心技术

退火：从4000年前的工艺到现代金属热处理的核心技术

退火是一种重要的金属热处理工艺，通过将工件加热到适当温度并缓慢冷却，可以改善金属的性能和加工性。这种技术不仅在现代工业中广泛应用，其历史可以追溯到公元前4000年。本文将为您详细介绍退火的原理、分类及其在历史上的发展。

退火（annealing）是将工件加热到适当温度，保温一段时间后进行缓慢冷却的热处理工艺，其目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态。退火技术应用于铸、锻、焊件预处理，旨在软化材料便于加工，消除内应力防变形开裂，细化晶粒，改善组织及合金元素分布，提升工艺性能，为最终热处理做准备。

退火工艺的发明可被视为人类金属热处理的起点。退火技艺最初是经验性的，早期的铜及其合金需经过退火才适宜进行大形变加工，因为它们易发生加工硬化。退火工艺使铜合金再结晶软化，为后续加工提供便利。随着金相学、热力学等相关学科的发展，热处理由技艺转变为科学，取得了巨大进步。

钢的退火种类丰富，依据加热温度可划分为两大类别。高于临界点的第一类退火涵盖完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火和扩散退火等多种方式，过程中晶体结构转变，多获得平衡态组织。而低于临界点的第二类退火则以去应力退火和再结晶退火为主，其晶体结构保持稳定，所得组织未必为平衡态。在合金及半导体热处理中，退火工艺对于稳定组织结构、消除内应力也有着重要应用。

历史沿革

退火工艺的发明应该说是人类金属热处理的开端。研究表明早期的铜及其合金不经过退火是不适宜进行大形变量加工的。铜及其合金容易发生加工硬化，中间退火产生再结晶使铜合金软化，以便进行进一步的加工，这一技术以后广泛应用于制造兵器和生活器具。南土库 曼新文化遗址出土的纯铜刀的加工采用了退火，其年代可追溯至公元4000年以前。