什（shí）么叫淬火？

钢的淬火是将钢加（jiā）热到临（lín）界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过（guò）共析钢）以上温度，保温一（yī）段时间，使之全（quán）部或（huò）部（bù）分奥氏体化，然后以（yǐ）大于临界冷却速度的冷（lěng）速快（kuài）冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。通（tōng）常也将铝合金、铜合（hé）金、钛合金、钢（gāng）化玻璃（lí）等（děng）材料（liào）的固溶处理或带有快速冷却过程的（de）热处理工艺称为淬火。

淬火的目（mù）的：

1）提高（gāo）金属成材或零件的（de）机械性能。例（lì）如：提高工具、轴承（chéng）等的硬度（dù）和耐磨性，提高弹簧的弹性极限，提高（gāo）轴类零件的综合机械性能（néng）等。

2）改善某（mǒu）些特殊（shū）钢的材料性（xìng）能或化学（xué）性能。如提高不锈钢的耐蚀性（xìng），增加（jiā）磁钢的（de）永磁性等。

淬火冷却时，除需（xū）合理选（xuǎn）用淬火介质（zhì）外，还要有正确的淬火方法，常用的淬火方法（fǎ），主要有单（dān）液淬火，双液淬火（huǒ），分（fèn）级淬火、等温淬火，局部淬火（huǒ）等。

钢铁工（gōng）件在淬火后具有以下特点：

① 得到了马氏体、贝氏体（tǐ）、残（cán）余奥（ào）氏体（tǐ）等不平衡（即不稳定）组（zǔ）织。

② 存在较大（dà）内应力。

③ 力学性能不能满足要求（qiú）。因（yīn）此，钢（gāng）铁工（gōng）件淬火后一般都要经过回火

什么叫回火？

回火是将淬火后的金属成材或零件加热到（dào）某一（yī）温度，保温一定时间后（hòu），以一定方式冷却的热（rè）处理工艺，回火是（shì）淬（cuì）火后紧接着进（jìn）行（háng）的一（yī）种操作，通常也是工件进行热处理（lǐ）的（de）zui后一道工序，因而（ér）把（bǎ）淬（cuì）火（huǒ）和回火的（de）联合（hé）工艺称为zui终处理。淬火（huǒ）与回火的主要目的是：

1）减少内应力（lì）和降低脆（cuì）性，淬火件（jiàn）存在着很大的应（yīng）力和（hé）脆性，如没有及（jí）时回火往往会产生变形甚至（zhì）开裂。

2）调整工件的（de）机（jī）械性能，工件淬火后，硬（yìng）度高，脆性（xìng）大，为了满足各种工件不（bú）同的（de）性能要（yào）求，可以通过回（huí）火（huǒ）来调整，硬度，强度，塑性和韧性。

3）稳定工（gōng）件尺寸。通过（guò）回（huí）火可使（shǐ）金相组织（zhī）趋于稳定（dìng），以保（bǎo）证在以后的使用（yòng）过程（chéng）中不再（zài）发生（shēng）变形（xíng）。

4）改（gǎi）善某些合金钢（gāng）的切（qiē）削性能。

回火的作用在于：

① 提高组织稳定性，使工（gōng）件在使用过程（chéng）中不（bú）再发生（shēng）组织转变，从而（ér）使（shǐ）工件（jiàn）几何（hé）尺寸（cùn）和性能保持稳定。

② 消除内应力，以便改（gǎi）善工件的使用性（xìng）能并稳定工件几（jǐ）何尺（chǐ）寸（cùn）。

③ 调整钢铁的力学性能以满足使用（yòng）要求（qiú）。

回（huí）火之所以（yǐ）具有（yǒu）这些作用（yòng），是因为温度升高（gāo）时，原（yuán）子（zǐ）活动能（néng）力增强，钢铁（tiě）中的（de）铁、碳和其他合金元素的原子可以较快地进行（háng）扩（kuò）散，实现原子的重新排列组合，从而使不稳定的不平衡组织逐（zhú）步（bù）转变为稳定的平衡组织。内应力的消除还与（yǔ）温度升（shēng）高时金（jīn）属强度降低有（yǒu）关。一（yī）般钢铁回火时，硬（yìng）度和强度下（xià）降，塑（sù）性提（tí）高（gāo）。回火温度越高，这些力学性能（néng）的变化越（yuè）大。有些合金元素含量较高的合金钢（gāng），在某一（yī）温度范围回火时，会析出一些颗（kē）粒细小的金属化合物（wù），使强度和硬（yìng）度上升。这种现象称为二次硬化（huà）。

回火要求：用途不（bú）同的工件应在不同温度下回火，以满足使用（yòng）中的要求。

① 刀具、轴承、渗碳淬火零件、表（biǎo）面（miàn）淬火零件通（tōng）常在250℃以下进行低温回火。低温回火（huǒ）后硬度（dù）变化（huà）不（bú）大（dà），内应力减小（xiǎo），韧性（xìng）稍有（yǒu）提高（gāo）。

② 弹簧在350～500℃下中温（wēn）回（huí）火（huǒ），可获得较高的弹性（xìng）和必要的韧（rèn）性。

③ 中碳（tàn）结构钢制作的零件通常在500～600℃进行高温回火，以获得适宜（yí）的强度与（yǔ）韧性的良（liáng）好配合。

钢在300℃左右回火时，常使其脆性增大，这种现（xiàn）象称为首类回（huí）火脆（cuì）性。一般不应在这个温度区间（jiān）回火。某些中（zhōng）碳合金结构钢在高温回（huí）火后，如果缓慢冷至室温，也（yě）易（yì）于（yú）变脆。这（zhè）种（zhǒng）现象（xiàng）称为（wéi）第二类回火脆性（xìng）。在钢中加入钼，或回火（huǒ）时在油或水中冷却，都可以（yǐ）防（fáng）止第二类回火（huǒ）脆性。将第二类回火（huǒ）脆性的钢重新加热至原来（lái）的回火温度，便可以消除（chú）这种脆性。

在生产中，常根据对（duì）工件性（xìng）能（néng）的要求。按加热温度的不同，把回火分为（wéi）低温回火，中温回火，和高温回火。淬火和随后的高温回火相结（jié）合的热处理工艺（yì）称为调质，即在（zài）具有高（gāo）度强度的同时，又有（yǒu）好的塑性韧性（xìng）。

1、低温回火：150-250℃ ，M回，减少内应力和脆性，提高塑韧（rèn）性，有较高的硬（yìng）度（dù）和耐（nài）磨（mó）性。用于制作量具、刀具和滚（gǔn）动轴承等。

2、中温（wēn）回火：350-500℃ ，T回，具（jù）有较高的弹性，有（yǒu）一定的塑性和硬度（dù）。用于制作（zuò）弹簧、锻模等（děng）。

3、高温回火（huǒ）：500-650℃ ，S回，具有良好的综（zōng）合力（lì）学性能（néng）。用（yòng）于制作齿轮、曲轴等。

什（shí）么是正火?

正火是—种改善钢材（cái）韧性（xìng）的热处理。将钢构件加热到Ac3温度以上30〜50℃后，保温一（yī）段时间出炉（lú）空冷。主要（yào）特点是冷却速度快于退（tuì）火而低（dī）于淬火，正火（huǒ）时可在稍快的冷却中（zhōng）使（shǐ）钢材的结晶晶粒细化（huà），不但可得（dé）到（dào）满意的强度（dù），而且可以明显提高韧性(AKV值），降（jiàng）低构件的开裂倾向（xiàng）。—些低合（hé）金热轧钢板、低合金（jīn）钢（gāng）锻件与（yǔ）铸造件经正火处（chù）理后，材料的综合力学性能（néng）可以大大改善，而且也改善（shàn）了切削性能。

正火有以下（xià）目的（de）和用途：

① 对亚共（gòng）析钢（gāng），正火用以消除铸、锻、焊件的过热粗晶组织和（hé）魏氏（shì）组织，轧材中的带状组（zǔ）织；细（xì）化晶粒；并可（kě）作为淬（cuì）火前（qián）的预先热处（chù）理。

② 对过（guò）共析钢，正火可以消除网状二次渗碳体，并使珠光（guāng）体（tǐ）细化，不（bú）但改（gǎi）善机械性（xìng）能，而（ér）且有利于以（yǐ）后的球化退火（huǒ）。

③ 对（duì）低碳深冲薄钢板，正火可以消除晶（jīng）界的游离渗碳体（tǐ），以改善其（qí）深冲性（xìng）能。

④ 对低碳钢和（hé）低碳低（dī）合金钢，采用正火，可（kě）得（dé）到较多的细片状珠光体（tǐ）组织，使硬度增高到HB140-190，避免切削时的“粘（zhān）刀”现象，改善切削加工性（xìng）。对中（zhōng）碳钢，在既（jì）可（kě）用正火又可用退火的场合下，用正火（huǒ）更为经济和（hé）方便。

⑤ 对普通中碳（tàn）结构（gòu）钢（gāng），在力学（xué）性能要求（qiú）不高的（de）场合下，可用（yòng）正火代替淬火加高温回火，不仅操作简便，而且使钢材的组织和尺寸稳定。

⑥ 高温正火(Ac3以上150～200℃)由于（yú）高温下（xià）扩散速度较高,可（kě）以减少铸件和锻件的成分（fèn）偏析。高（gāo）温正火后的粗大晶粒可通过随后第（dì）二次较低温度的正火予以（yǐ）细化（huà）。

⑦ 对某些（xiē）用于（yú）汽轮机和锅（guō）炉的（de）低、中（zhōng）碳（tàn）合金（jīn）钢，常采用正（zhèng）火以获得贝氏体组织，再经高温回（huí）火，用于400～550℃时具有良好的（de）抗蠕变能力。

⑧ 除钢件（jiàn）和（hé）钢材以外（wài），正火还广泛用于（yú）球墨铸铁热处理，使其获得珠光体基体，提高球墨铸铁的强度。

由（yóu）于正火的（de）特点是空（kōng）气冷却，因而环境气温、堆放方式、气流及工件尺寸对正（zhèng）火（huǒ）后的（de）组织和性能（néng）均有影响（xiǎng）。正（zhèng）火组（zǔ）织还（hái）可作为合金钢的一种分类方法。通常根据直径为25毫米的（de）试样（yàng）加热到900℃后,空冷得（dé）到的组织，将合金（jīn）钢（gāng）分为珠光（guāng）体钢（gāng）、贝（bèi）氏（shì）体钢、马氏（shì）体（tǐ）钢和奥氏体钢。

什么是退火（huǒ）？

退火（huǒ）是将（jiāng）金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后（hòu）以（yǐ）适宜速度冷却的一种金（jīn）属热处理（lǐ）工艺（yì）。退火热处理分为完全退火，不（bú）完（wán）全退火和去应力退火。退火材料的力学（xué）性能可（kě）以用拉伸试验来（lái）检测（cè），也可以用硬度（dù）试验（yàn）来（lái）检测。许（xǔ）多钢材都是以退火热（rè）处理状态供货的，钢（gāng）材（cái）硬度检测可以采（cǎi）用洛氏（shì）硬度计，测试（shì）HRB硬度，对于较薄的钢板、钢带（dài）以及薄壁钢管，可以采用表面洛氏硬度计，检测HRT硬度（dù）。

退火的目的在于（yú）：

① 改善（shàn）或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接（jiē）过（guò）程（chéng）中所（suǒ）造成的各种组织缺陷以及残余应（yīng）力，防止工件变（biàn）形、开裂（liè）。

② 软化工件以便（biàn）进行切削（xuē）加工。

③ 细化晶粒，改善（shàn）组织以提高工件的机械性能。

④ 为（wéi）zui终热处理（淬火、回火）作（zuò）好（hǎo）组（zǔ）织准备。

常（cháng）用的退火工艺有（yǒu）：

① 完全退（tuì）火。用以细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接后出现的力学性能（néng）不佳的粗大（dà）过热（rè）组织。将工件加热到铁（tiě）素体全部转变为（wéi）奥氏体的温度以上30～50℃，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却，在冷却（què）过（guò）程中奥氏体再次发生转变，即可使钢的组（zǔ）织变细。

② 球化退火。用以降低（dī）工具钢和轴承钢（gāng）锻（duàn）压后（hòu）的（de）偏（piān）高硬度。将工件加热（rè）到钢（gāng）开始形（xíng）成奥氏体的温度以上（shàng）20～40℃，保温后（hòu）缓慢冷却，在（zài）冷却（què）过程（chéng）中珠光体中的片层状渗（shèn）碳（tàn）体变为球（qiú）状，从而（ér）降低了硬度。

③ 等温退火。用以降（jiàng）低某些镍（niè）、铬（gè）含量较高的合金结构钢的高硬度，以进行切削加（jiā）工。一般先以较快速（sù）度冷却（què）到奥氏体（tǐ）zui不稳定的温（wēn）度，保（bǎo）温适当时间，奥氏体转（zhuǎn）变为托氏（shì）体或索氏体（tǐ），硬度即可（kě）降低。

④ 再结晶退火。用以消（xiāo）除金属线材、薄板（bǎn）在（zài）冷拔、冷（lěng）轧过程中的（de）硬化（huà）现象（硬度升高（gāo）、塑性（xìng）下降）。加热温（wēn）度一般为钢开始形成奥氏体的温度以下50～150℃ ，只（zhī）有这样才能消除加工硬化效应使金属软化。

⑤ 石墨化（huà）退火。用以使含有大量（liàng）渗碳体的（de）铸铁变成塑性良好的可锻（duàn）铸铁（tiě）。工艺（yì）操作是将铸件加热到（dào）950℃左（zuǒ）右，保温一定时间后适当冷却，使渗碳体分解形成团（tuán）絮状石墨。

⑥ 扩散退火。用以使合金（jīn）铸（zhù）件化学成分均匀化（huà），提高其使用性能。方法是在不（bú）发（fā）生熔化（huà）的前（qián）提下（xià），将铸件加（jiā）热到尽可能高的温度，并长时间保（bǎo）温，待合金中各种元素扩散（sàn）趋于均匀分布后缓冷。

⑦ 去应力退火。用（yòng）以消除钢（gāng）铁铸件和焊接件的内应力（lì）。对（duì）于钢铁制品加热后开始形成奥氏体的温（wēn）度以下100～200℃，保（bǎo）温后在空气中冷却，即（jí）可消除（chú）内应（yīng）力。