什么叫淬火？

钢的淬火是将钢加（jiā）热到临（lín）界温度Ac3（亚（yà）共析钢）或Ac1（过（guò）共析钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或（huò）部分奥氏（shì）体化，然后（hòu）以大于临界冷（lěng）却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进（jìn）行马氏体（或贝氏体）转（zhuǎn）变的热（rè）处理工艺。通常也将铝（lǚ）合金、铜合金（jīn）、钛合金、钢化（huà）玻璃等材料的固溶处理或（huò）带有快（kuài）速冷却过程的热处理工艺称为淬火。

淬火的目的：

1）提高金属（shǔ）成材或零（líng）件的机械（xiè）性能（néng）。例如：提（tí）高工具、轴承（chéng）等的硬度和耐磨性，提（tí）高弹簧的弹性极（jí）限，提高轴（zhóu）类零件的综合机械性能等（děng）。

2）改善某些特殊钢的材料性（xìng）能（néng）或化（huà）学性能。如提高不锈钢的（de）耐蚀性，增加磁钢的永磁性等（děng）。

淬火冷却（què）时，除需合理选用淬（cuì）火介质外，还要有正确的淬火方法，常（cháng）用的淬火方（fāng）法，主（zhǔ）要有单液淬火（huǒ），双（shuāng）液淬火，分级淬火（huǒ）、等（děng）温（wēn）淬火，局部淬火（huǒ）等。

钢铁工件在淬火后具有以下特（tè）点：

① 得到了马氏（shì）体（tǐ）、贝氏体、残（cán）余奥氏体等不（bú）平衡（即不稳定）组（zǔ）织（zhī）。

② 存在较大内应力。

③ 力学性能不能满（mǎn）足要求。因此，钢（gāng）铁工件淬火后（hòu）一般都要经过回火

什么叫回（huí）火？

回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度，保温一定时间后（hòu），以（yǐ）一（yī）定方（fāng）式冷却的热处理工（gōng）艺，回（huí）火是淬火后紧接着进行的一种（zhǒng）操（cāo）作，通常（cháng）也是工件进行热处（chù）理的zui后一道工序，因而把淬火和回火的联合工艺称为zui终（zhōng）处理。淬火与回火的主要目的是（shì）：

1）减少（shǎo）内应力和降低脆（cuì）性，淬（cuì）火件存（cún）在着（zhe）很大的（de）应力和（hé）脆性，如没有及时回火往往会产生变形甚至（zhì）开裂。

2）调（diào）整（zhěng）工件的机械性能，工件淬火后，硬度高，脆性大，为了（le）满足各种（zhǒng）工件不同的性能要求（qiú），可以通过回火（huǒ）来（lái）调整，硬（yìng）度，强度，塑性和韧性（xìng）。

3）稳定工件尺寸。通过回火可使金相（xiàng）组织趋于稳定，以（yǐ）保证在以（yǐ）后的使用过程中不再（zài）发生变形。

4）改善某（mǒu）些合金钢的（de）切削性（xìng）能。

回火的作用在于：

① 提高组织（zhī）稳（wěn）定性，使工（gōng）件在使用（yòng）过程中不再发生组织转变（biàn），从而（ér）使工件几何尺寸（cùn）和性能（néng）保持稳定（dìng）。

② 消除（chú）内应力，以便改（gǎi）善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸（cùn）。

③ 调整钢铁的力学（xué）性（xìng）能以满足使（shǐ）用（yòng）要求（qiú）。

回火之所（suǒ）以具有（yǒu）这些（xiē）作用，是因为（wéi）温度（dù）升高时，原子（zǐ）活（huó）动能（néng）力（lì）增（zēng）强，钢铁中的铁（tiě）、碳和其他合金元素（sù）的原子可以较快地（dì）进行扩散（sàn），实现原子（zǐ）的（de）重新排列组（zǔ）合，从而使不稳定（dìng）的不平衡组织（zhī）逐步转（zhuǎn）变为稳（wěn）定的平衡组织（zhī）。内应力的消（xiāo）除（chú）还与温度升高时（shí）金属强度降低有关（guān）。一般钢铁回火时，硬度（dù）和强度下降（jiàng），塑性提高。回火（huǒ）温度越高，这些力（lì）学性能的变（biàn）化越大。有些（xiē）合金元素（sù）含（hán）量较高的合金钢（gāng），在某一温度范围回火时，会析出一些颗粒细小的金（jīn）属化（huà）合物，使强度（dù）和硬度上升。这种现象（xiàng）称为二次硬化。

回火要求：用途不同的工件应在不同温度下回火，以满（mǎn）足使用中的要求。

① 刀具、轴承（chéng）、渗碳淬火零件、表面淬火零件通常在250℃以下进行低（dī）温回火。低温回火后硬度变（biàn）化不（bú）大，内（nèi）应力减（jiǎn）小，韧性稍（shāo）有提高。

② 弹（dàn）簧在350～500℃下中（zhōng）温回火，可获（huò）得较（jiào）高的弹性和必要的韧性。

③ 中碳结构钢制作的零件通常在500～600℃进行高温回火，以获（huò）得适宜的（de）强度与韧（rèn）性的良好配合。

钢在300℃左右回火（huǒ）时，常（cháng）使其脆性增大，这种现（xiàn）象称（chēng）为（wéi）首类回（huí）火脆性。一（yī）般不应在（zài）这个温度区间（jiān）回火（huǒ）。某（mǒu）些中碳合（hé）金结构钢在高温回火后（hòu），如（rú）果缓慢（màn）冷至（zhì）室温，也易于变脆。这种现（xiàn）象（xiàng）称（chēng）为第二类回火脆性。在钢（gāng）中加（jiā）入钼（mù），或回（huí）火时在油或水中冷却，都可以（yǐ）防止第二（èr）类（lèi）回火脆性。将第二类回火脆性的钢重新加热至原（yuán）来的回火（huǒ）温度，便可（kě）以消除这种脆性（xìng）。

在生（shēng）产（chǎn）中，常根据（jù）对工件性能的要求。按加热（rè）温度（dù）的不同，把回火（huǒ）分为低温（wēn）回火，中温回火，和高温（wēn）回火。淬火和随后（hòu）的高温回火相结合的热处理工艺称（chēng）为调质，即在具有高（gāo）度强度的同时，又有好的塑性韧性。

1、低温回火（huǒ）：150-250℃ ，M回，减少内应力（lì）和（hé）脆性，提高塑韧性（xìng），有较高的硬度和耐（nài）磨性。用于制作量具、刀具和滚动轴承等（děng）。

2、中（zhōng）温回火：350-500℃ ，T回，具有较高（gāo）的弹性，有一定（dìng）的塑性和硬度。用于制（zhì）作弹簧、锻（duàn）模等。

3、高（gāo）温回火：500-650℃ ，S回，具（jù）有良（liáng）好的综合力学性能。用（yòng）于制作齿（chǐ）轮、曲轴等。

什么是正火?

正火是—种改善钢材韧性的热处理。将钢构件（jiàn）加热到（dào）Ac3温度以上30〜50℃后，保温（wēn）一段时间出炉空冷（lěng）。主要特（tè）点是冷却速度快（kuài）于（yú）退（tuì）火而低于淬火，正火时可（kě）在稍快的冷却中使钢材的结晶晶粒细化，不（bú）但可得到满（mǎn）意（yì）的（de）强度，而且（qiě）可以明显提高韧性(AKV值），降低构件（jiàn）的开裂（liè）倾向。—些（xiē）低（dī）合金热（rè）轧钢板、低合金钢锻件（jiàn）与铸造件经（jīng）正火处理后，材料的综合力（lì）学性能可以大大改善（shàn），而（ér）且也改善了切（qiē）削性能。

正火有以下目的和用途：

① 对（duì）亚共析钢，正火用以消除（chú）铸、锻（duàn）、焊件的（de）过热粗晶组织和魏氏组织，轧材中的带状组织；细化晶粒；并可作（zuò）为淬火（huǒ）前的预先热处理。

② 对过共析钢，正火可以（yǐ）消除网状二次渗碳体（tǐ），并使珠光（guāng）体细化，不但（dàn）改善机械性能，而且（qiě）有（yǒu）利于（yú）以后的球化退火。

③ 对低碳深冲薄钢板（bǎn），正火可以消除晶界的游（yóu）离渗碳体，以改善其深冲（chōng）性能。

④ 对低碳钢和低碳低（dī）合金（jīn）钢（gāng），采用正火（huǒ），可得到较多的细片状珠（zhū）光体组（zǔ）织，使（shǐ）硬度增高到HB140-190，避免切削（xuē）时的“粘（zhān）刀”现象，改善切（qiē）削加工性。对中碳钢，在既可用正火又可用（yòng）退火的场合下，用正火更（gèng）为（wéi）经济（jì）和方便。

⑤ 对普通中碳结构钢，在力（lì）学（xué）性能要求不（bú）高的场（chǎng）合下，可（kě）用正（zhèng）火代替淬火加高温回火（huǒ），不仅操作简便，而且使钢材的组织和尺寸稳定。

⑥ 高（gāo）温正火(Ac3以上150～200℃)由于高温下扩散速度（dù）较高,可以减（jiǎn）少铸件和锻件的成（chéng）分（fèn）偏（piān）析。高温正（zhèng）火后的粗大晶粒可通过随后第（dì）二（èr）次较低温度的正火予以细化。

⑦ 对某些用（yòng）于汽轮机和锅（guō）炉（lú）的低、中碳合金钢，常采用（yòng）正（zhèng）火以获得贝（bèi）氏体（tǐ）组织，再经高（gāo）温回火，用于400～550℃时具有良好的抗蠕（rú）变能力。

⑧ 除钢件和钢材以外，正火（huǒ）还广泛用于（yú）球墨铸铁热处理，使其获（huò）得珠光体（tǐ）基体（tǐ），提高（gāo）球墨铸铁（tiě）的强（qiáng）度。

由（yóu）于正火（huǒ）的特点是空气冷（lěng）却，因而环境（jìng）气温、堆放方式、气流及工件尺寸（cùn）对正火后的组织和性能均有（yǒu）影响。正火组织还可作为合金钢（gāng）的一种（zhǒng）分类（lèi）方法（fǎ）。通常根据直径为25毫米（mǐ）的（de）试样加热到900℃后,空冷得到（dào）的组织，将合金钢分（fèn）为珠光体钢、贝（bèi）氏体（tǐ）钢、马氏体钢和奥（ào）氏体钢。

什么是退火？

退（tuì）火是将金属缓（huǎn）慢（màn）加热到一定温度，保（bǎo）持足（zú）够时间，然（rán）后以适（shì）宜速度冷却的一种金属热处理工艺。退火热（rè）处（chù）理分（fèn）为完全退火，不完全退火和去应力退火。退火材料的力（lì）学（xué）性能可（kě）以用（yòng）拉伸试验（yàn）来检测，也可以用硬度试（shì）验来检测（cè）。许多钢材（cái）都是以退火热（rè）处理状（zhuàng）态供货的，钢材（cái）硬度检测可以采用洛氏硬度（dù）计，测（cè）试（shì）HRB硬度，对于较薄的钢（gāng）板、钢带以及薄壁钢管，可以采（cǎi）用表面（miàn）洛氏（shì）硬度计，检测（cè）HRT硬度。

退（tuì）火的目的在于（yú）：

① 改善或（huò）消除钢铁在铸造、锻压、轧制（zhì）和焊（hàn）接（jiē）过程中所造成的各种组织缺陷（xiàn）以及残余（yú）应力，防止工件变形、开裂。

② 软化工件以便进行切削加工。

③ 细化晶粒（lì），改善组（zǔ）织以提高（gāo）工件的机械性能。

④ 为zui终热处理（lǐ）（淬（cuì）火、回火）作（zuò）好组织（zhī）准（zhǔn）备（bèi）。

常用的（de）退（tuì）火（huǒ）工（gōng）艺有：

① 完全退火。用（yòng）以细化中、低碳（tàn）钢经铸造、锻压和（hé）焊（hàn）接（jiē）后出现的力学性能不佳的粗大过热（rè）组织（zhī）。将工件加热（rè）到铁素体全（quán）部转变为奥氏体的（de）温度以上30～50℃，保（bǎo）温一（yī）段时间（jiān），然（rán）后随炉缓慢冷却，在冷却过程中奥氏（shì）体再次发生转变，即可使钢的（de）组织变细。

② 球化（huà）退火。用以降低工具钢和（hé）轴承钢锻压后的偏高硬度。将工（gōng）件加热到（dào）钢开始形成奥（ào）氏体的温度以上20～40℃，保（bǎo）温后缓慢冷却，在冷却过程中珠光体（tǐ）中的片层状（zhuàng）渗碳体变为球状，从而降低了硬度。

③ 等（děng）温退（tuì）火。用以（yǐ）降低某些镍（niè）、铬含量较高（gāo）的合（hé）金结构（gòu）钢（gāng）的高硬度，以（yǐ）进行切削加工。一般先以较（jiào）快速度（dù）冷却到（dào）奥氏体zui不稳定的温度，保温适（shì）当时间（jiān），奥（ào）氏体转变为（wéi）托（tuō）氏体或索氏体，硬度即可降（jiàng）低。

④ 再结（jié）晶退火。用以消除（chú）金属（shǔ）线材、薄板在冷（lěng）拔（bá）、冷轧过程中的硬（yìng）化（huà）现象（硬度升高（gāo）、塑性（xìng）下（xià）降）。加热温度一般为钢开（kāi）始（shǐ）形成奥氏体的温度以下50～150℃ ，只（zhī）有这样才能消（xiāo）除加工硬化效（xiào）应使（shǐ）金属软化。

⑤ 石墨化退火。用以使含有大（dà）量渗碳（tàn）体的铸（zhù）铁变成（chéng）塑（sù）性良（liáng）好的可锻（duàn）铸（zhù）铁（tiě）。工（gōng）艺操作（zuò）是将铸（zhù）件加热到950℃左（zuǒ）右，保温一（yī）定时（shí）间（jiān）后适当（dāng）冷却，使渗碳体（tǐ）分解（jiě）形成（chéng）团絮状石墨。

⑥ 扩散（sàn）退火（huǒ）。用以使合（hé）金铸（zhù）件化（huà）学成分（fèn）均匀化，提高其（qí）使用性能（néng）。方法是在（zài）不发生熔化的前提下，将铸件加（jiā）热到（dào）尽可能高（gāo）的温度，并长（zhǎng）时间（jiān）保温，待合金中（zhōng）各种（zhǒng）元素扩散趋于均匀分布后缓（huǎn）冷。

⑦ 去应力（lì）退火。用（yòng）以（yǐ）消除（chú）钢铁（tiě）铸件和焊接（jiē）件的内应力（lì）。对于钢铁制品（pǐn）加热后开始形成（chéng）奥氏体的（de）温（wēn）度以（yǐ）下100～200℃，保温后在（zài）空气中（zhōng）冷却，即可消除内（nèi）应力。