扩散退火是以减少工件化学成分和组织的不均匀程度为主要目的，将其加热到高温并长时间保温，然后缓慢冷却的退火，又称均匀化退火。扩散退火工艺曲线如图1-8所示。

图1-8 扩散退火工艺曲线

1.适用范围

该工艺主要用于减少中碳合金钢、高合金钢铸件或锻、轧件的化学成分和组织偏析，使之均匀化。

2.技术要求

1）处理后化学成分及组织结构均匀一致。

2）扩散退火过程，不得有严重氧化脱碳、过热和过烧现象。

3）获得适宜硬度，便于切削加工（对于半成品，硬度一般以18～28HRC为宜）。

3.操作守则

1）扩散退火加热温度，一般推荐在钢的Ac₃（Ac_cm）以上150～300℃，但对于偏析较严重的高合金钢，允许加热到1050～1150℃，甚至高至1300℃。(www.daowen.com)

2）为了使成分和组织充分均匀化，视工件大小在该温度下应保持10～20h。

3）为了防止高温加热产生氧化脱碳现象，尽量在弱氧化或还原气氛的炉中加热。

4）为了消除因高温退火可能产生的粗糙组织结构，需要进行一次正火或完全退火处理。

5）扩散退火加热和保温后，应随炉缓慢冷却或分段等温冷却。

4.具体应用

根据金属材料不同，采取不同的加热温度进行扩散退火。

1）碳钢和低合金钢加热温度为1100～1200℃；高合金钢为1200～1300℃。加热速度一般控制在100～200℃／h。保温时间按有效截面厚度及装炉量计算，即保温时间按1.5～2.5min／mm或者0.5～1.0h／25mm计算。

如果装炉量大，保温时间可按8.5～9.0h／t计算。一般不超过15h。冷却速度一般为50℃／h，高合金钢则为不大于20～30℃／h。一般冷却至600℃以下即可出炉，但高合金钢最好冷却至350℃左右出炉，以免产生新应力或硬度偏高。

2）对于铸造高速钢刀具，进行改善莱氏体组织的高温扩散退火。其程序是：800～850℃预热后，W18Cr4V钢于1300～1315℃加热，W6Mo5Cr4V2于1245～1255℃加热加热时间按（5～10）min＋有效厚度×0.2min／mm计算。其冷却时间应限制在有效厚度×0.15min／mm之内，从加热温度降至580～620℃，然后空冷。为了避免裂纹，应进行一次650～700℃回火。

3）非铁金属：铜合金的扩散退火加热采用700～950℃；铝合金采用400～500℃加热。