模具钢的退火与正火是指将其加热到一定温度、保温一定时间、使组织其转变为奥氏体，然后以不同的速度冷却，以获得不同的组织和硬度的工艺方法。其本质区别在于加热温度和冷却方式的不同，其组织分散度和硬度有较大的区别，故二者获得的组织和性能不同。
退火的加热温度为：对亚共析钢加热温度高于Ac3，过共析钢加热温度在Ac1～Acm之间，或者在Ac1以下，即退火的工艺规范较多，保温一定时间后进行缓冷或低于500℃出炉空冷，获得了接近平衡状态的组织结构；而正火加热温度为：对共析钢加热温度在Ac3以上，过共析钢则为Acm+（30～50）℃范围内，保温结束后得到均匀的单相奥氏体，然后快速冷却（空冷、风冷或喷雾冷却等），过冷奥氏体在空气中发生共析转变，在共析钢析出共析产物（铁素体+渗碳体），得到细片状的珠光体组织（索氏体），获得了高的硬度的强度或者消除高碳钢的网状碳化物。退火和正火的性能对比见表1，表2列出了45钢几种状态下的力学性能状况，可以看出其中的不同。
表1 钢的退火和正火的性能对比
序号 退火工艺 正火工艺
1 降低钢铁零件的硬度，改善切削加工性 获得一定的硬度，改善切削加工性能
2 提高塑性或恢复经冷却变形后的钢铁的塑性和韧性，提高工艺性能和使用性能 提高塑性
3 细化晶粒 细化晶粒，改善力学性能
4 消除钢铁成分的不均匀，获得均匀的组织 获得均匀的性能，提高基体的力学性能
5 获得接近平衡状态的组织 获得比较均匀的组织，消除过共析钢中的网状碳化物
6 消除内部残余应力，防止变形和开裂
7 消除锻、铸和焊件或组织不均匀缺陷，提高工艺性能和使用性能
表2 45钢铸、锻、退火和正火后的力学性能
状态 抗拉强度σ/MPa 延伸率δ5/% 冲击韧性α/（J/cm2） 硬度（HB）≤
铸态 490～588 2～5 11.8～19.8 220
锻造 588～686 5～10 19.6～39.2 230
退火 637～686 15～20 39.2～58.8 180
正火 686～784 15～20 49～78.4 220
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