将钢加热到Ac1+20~30℃,短时保温后冷却到Ar1-20~30℃,再进行短时保温,如此反复进行多次,称为周期(循环)球化退火(见图1-14),也称往复球化退火。在Ac1以上的短时加热,除奥氏体化外,还可使网状碳化物开始溶解,呈被切断的形状;而在Ar1以下保温时变为球状,同时使珠光体中的渗碳体附着在这些球上生长。几次反复后,便可得到较好的球化组织。此工艺易控制、周期短、所得球化组织良好,而且可以使工件的淬火开裂倾向大为减少。循环周期视球化要求等级而定,并以10~20℃/h冷速缓冷到550空冷。适用于过共析钢及合金工具钢,周期较短。球化较充分,但控制较繁琐,不宜大件退火。

此工艺适用于小批量生产的小型工具等。在实际操作中,可将小型工件加热到Ac1以上,然后自炉中取出空冷到Ar1以下,随后又放入炉中加热,如此反复几次,能获得满意的球化效果(工件心部球化较差)。

在批量较大或球化质量要求较高时,可采用自动控制专用设备。例如,某厂采用周期(循环)球化退火代替等温球化退火,对TA、GCr15钢进行球化处理,其工艺曲线如图1-15和图1-16所示。