退火程序在光学元件的制造中起着至关重要的作用。目前，正在研究这些热处理以提高光学元件的性能。本文着眼于退火工艺、其各种类型及其对光学元件的重要性。
图片来源：Juice Verve/Shutterstock.com 退火工艺简介 退火是指将热量加热到金属或合金的适当温度一段时间，然后慢慢降低温度（通常使用炉子冷却）。热处理方法影响材料的晶体结构以改变其机电特性。 退火的优点和目的 退火使钢软化，增加流动性，并使制造和冷变形加工更容易。帮助消除内部张力和强化过程以避免弯曲和断裂至关重要。退火和正火主要用于制备热处理材料。 完全退火 完全退火是加热20-30℃以上的钢。保温是在逐渐冷却后（除了炉子）后完成的，以更接近热机械过程的平衡（完全奥氏体化）。全回火主要用于亚共晶钢的模具，通常是中碳钢和低，中碳合金钢。 该方法有助于生产结构更均匀的精制谷物。该程序还消除了内应力并显着改善了铣削过程。 什么是等温退火？ 全退火非常耗时，主要是在铁素体钢弹性较强时。等温退火，也称为工艺退火，与完全退火略有不同，但会产生可比的形态。 如果将钢冷却到相当低的温度，然后冷却到环境温度，退火时间可以大大缩短。这种退火形式称为等温退火。 它适用于具有高百分比碳含量的钢。但是，它不适用于重要的型钢部件或大体积冶炼部件。 不完全退火简介 退火不足，也称为不完全结晶退火，是一种将钢加热到Ac1和Ac3或Ac1和AcM之间的温度，然后慢慢地将其冷却以允许钢结构不完全重结晶的过程。它主要用于生产超共晶钢的圆形珠光体结构，以减轻内应力。 什么是球化退火工艺？ 球化，也称为球化退火，是一种将由碳化铁或Fe3C组成的珠光薄片转化为碳化铁圆的技术。 现在形成的结构是带有碳化物球的铁氧体，而不是珠光体，一种带有渗碳体薄片的铁素体框架。它是一种热机械程序，用于在钢中化学加工碳化物以产生颗粒状珠光体。 加热进行到比Ac1高20-30°C。但是，保留期不应太长，通常在2到4小时左右。如果共晶钢中存在腺体渗碳体，则必须避免归一化程序。 扩散退火简介 在扩散退火过程中，将钢处理到1050°C和1300°C左右的相对较高的温度。这保证了扩散过程的发生足以使颗粒覆盖相当长的扩散路径。 该过程也称为均质退火，消除了结构不一致。扩散退火后需要完全退火和正火来优化材料。 什么是再结晶退火工艺？ 中间退火是再结晶退火的另一种名称。它是通过将合金的冷变形加热到再结晶温度来进行的，以保持变形晶粒转化为均匀和相同的轴向晶粒的必要时间，从而消除工艺硬度和残余应力。再结晶必须首先经历特定程度的轻度塑性变形，然后才能加热到指定温度。 什么是减压退火？ 将钢退火至低于Ac1的温度（通常为500-650°C），绝缘，并用燃烧器冷却。由于应力退火温度低于A1，因此不会产生组织变化。该过程的主要目标是消除任何剩余的内部张力。 退火工艺是否改善了光学元件的生产？ 马丁等人的最新研究。在Advanced Materials已经证明了光学元件生产中退火过程的效率。 纳米结构的光学灵敏度由其组成和精确形式决定，这对等离子体金属非常有效。不幸的是，只有少数等离子体金属是可访问的，限制了可以使用这些强大光学效应的光谱范围。 该团队提出了一种新颖的合金化工艺，然后进行退火工艺。该方法依赖于Au-Ag双层的涂层，然后在300°C的低温下回火，远低于组成组分的熔化温度。由于温度低，纳米晶体的形式在退火后被保留。 这种纳米晶体的保存是普通高温退火无法实现的，这导致纳米晶体形成不可逆的，定义不清的皱褶形状。这种方法允许纳米结构保持其预期的光学质量。 研究人员还测试了其他合金比例，发现当更多的金或银被添加到组合中时，光学性能会发生变化。新合金反映了整个光谱范围。科学家们认为，他们的发现对于生产处方镜片，全息光学元件和其他光学元件将有价值。 这种新颖的退火工艺可能被证明有助于制造光学元件。虽然COVID-19导致各种退火产品的操作障碍，但由于对光学仪器的需求激增，退火工艺在制造光学器件方面应发挥至关重要的作用。 |
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