什么叫（jiào）淬火？

钢（gāng）的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚（yà）共析钢）或Ac1（过共析（xī）钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或部（bù）分奥（ào）氏体化，然后以（yǐ）大（dà）于（yú）临界冷却（què）速（sù）度的冷（lěng）速快冷（lěng）到（dào）Ms以（yǐ）下（或（huò）Ms附近（jìn）等温）进行马氏体（tǐ）（或贝氏（shì）体）转变的热处理工艺。通（tōng）常也（yě）将铝合金、铜合（hé）金、钛（tài）合（hé）金、钢（gāng）化玻璃等材（cái）料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理（lǐ）工（gōng）艺（yì）称为淬（cuì）火。

淬火的（de）目的（de）：

1）提（tí）高金属（shǔ）成材或零（líng）件的机械（xiè）性能。例如：提高工具（jù）、轴承等的硬（yìng）度和耐（nài）磨（mó）性，提（tí）高弹簧的弹性极限，提高轴类零件的（de）综合机械性能等。

2）改（gǎi）善某些特殊钢的材料性能或（huò）化学性能。如提高（gāo）不锈钢的耐蚀性，增（zēng）加磁钢的永磁性等。

淬火冷却时，除需合理（lǐ）选用（yòng）淬火介质外，还（hái）要有正确的淬火方法，常用的淬（cuì）火方法，主（zhǔ）要有单液淬火，双（shuāng）液淬火，分级淬火、等温淬火，局部淬火（huǒ）等。

钢（gāng）铁工（gōng）件在淬火后具（jù）有以下（xià）特点：

① 得（dé）到了马氏（shì）体、贝氏（shì）体、残（cán）余奥氏体等不平衡（héng）（即不稳定）组织。

② 存在较大内（nèi）应（yīng）力。

③ 力（lì）学性能（néng）不（bú）能满足要求。因此，钢铁工件淬火后一（yī）般都要经过回火

什么叫回（huí）火？

回火是将淬火（huǒ）后（hòu）的（de）金（jīn）属成材或零件加热到某一温度，保温一定时间后，以一（yī）定（dìng）方式冷却的热（rè）处理工艺，回火是淬火（huǒ）后紧接着进行（háng）的一（yī）种操作，通常也是工件进行热（rè）处理的zui后一道（dào）工序，因而把淬火和（hé）回火的（de）联合工艺称为（wéi）zui终处理。淬火与回火的主要（yào）目的是：

1）减少内应力和降低脆性，淬火件存在着很大的应力和（hé）脆性，如没有（yǒu）及时（shí）回火往往会产生变形甚至开裂。

2）调（diào）整工件（jiàn）的机械性能，工件淬火后（hòu），硬度高，脆性大，为了满足各种工（gōng）件不同的性能要求，可以通过回火来调整（zhěng），硬度，强度，塑性和韧（rèn）性。

3）稳定（dìng）工件（jiàn）尺寸。通过回火可（kě）使金（jīn）相组（zǔ）织趋（qū）于稳定，以保证在以后的使用过程中不再（zài）发生变形。

4）改善某些合金钢的切削性（xìng）能。

回火的（de）作用在于（yú）：

① 提高组织稳定性，使工（gōng）件（jiàn）在使用过程中不再发生组（zǔ）织转变，从而使工件（jiàn）几何尺寸和性能保（bǎo）持（chí）稳定（dìng）。

② 消除内应（yīng）力，以便改（gǎi）善工件的使用性（xìng）能并稳定工件几何尺寸。

③ 调整钢铁的力学性能（néng）以满足（zú）使用要求。

回火之所以具（jù）有这些作用，是因为（wéi）温度升高时（shí），原子（zǐ）活（huó）动能力增（zēng）强，钢铁中（zhōng）的（de）铁（tiě）、碳和（hé）其他（tā）合金（jīn）元素的原子可（kě）以较快地进行扩散（sàn），实现原子的重新排列组合，从而使不稳定的不平衡组织逐步转变（biàn）为稳定的平衡组织。内应力的消（xiāo）除还与温度升高时金（jīn）属（shǔ）强度降（jiàng）低有关。一般钢铁回火时，硬（yìng）度和强度下降（jiàng），塑（sù）性提高。回火温度越高，这些力学性能（néng）的（de）变化越大。有些（xiē）合金元素含量较高的合金钢，在某（mǒu）一温度范（fàn）围回火时（shí），会析出一些颗粒细小的金属化合物，使强度和硬度上升。这（zhè）种现象称为二次（cì）硬化。

回火要求：用途不（bú）同（tóng）的（de）工件应在不同温度下回火，以满足使用（yòng）中的（de）要求。

① 刀具、轴承、渗碳（tàn）淬火零件、表面淬火零件通常（cháng）在250℃以下进（jìn）行低温回火。低温回火后（hòu）硬（yìng）度变化不大，内应力（lì）减（jiǎn）小，韧性（xìng）稍有提高（gāo）。

② 弹（dàn）簧在350～500℃下（xià）中温回火，可获得较高的（de）弹性和必要（yào）的韧性（xìng）。

③ 中碳结构钢制作的零件通常在500～600℃进行高温回火（huǒ），以（yǐ）获得（dé）适宜的强度与韧性的良好配合。

钢在（zài）300℃左右回火时，常使其脆性增大（dà），这种现象称为（wéi）首类（lèi）回火脆性（xìng）。一般不应在这个温度区间（jiān）回火。某些中碳（tàn）合金结构钢在高温回火后，如果（guǒ）缓慢冷（lěng）至室温，也易于变脆。这种现（xiàn）象称为（wéi）第二类回火（huǒ）脆（cuì）性（xìng）。在钢中（zhōng）加入钼，或回（huí）火（huǒ）时在油或水中冷却，都可以（yǐ）防止（zhǐ）第二类回火脆性。将（jiāng）第（dì）二类回火（huǒ）脆性的（de）钢重新加热至原来的回火温度，便可以消除这种脆性。

在生（shēng）产中，常根据对工件性能（néng）的要（yào）求。按加热温（wēn）度的（de）不同，把回火分为低（dī）温（wēn）回火，中温回火，和高温（wēn）回火。淬（cuì）火和随后的（de）高温回火相（xiàng）结合（hé）的热处（chù）理工艺称为调质，即在具有高度强度的同时，又有（yǒu）好的（de）塑性（xìng）韧性。

1、低温回火：150-250℃ ，M回，减少内应力和脆性，提高（gāo）塑韧性（xìng），有较高的硬度和耐磨性。用（yòng）于制作量具、刀具和滚动轴（zhóu）承等。

2、中温回火：350-500℃ ，T回（huí），具有较高的弹性，有一定的塑性和（hé）硬（yìng）度。用于制作弹簧、锻模（mó）等（děng）。

3、高温回火：500-650℃ ，S回，具有良好的综合力学性能。用于制作（zuò）齿轮、曲轴（zhóu）等（děng）。

什么是正火?

正火是（shì）—种改善钢材韧性的热处理。将钢构件加热到（dào）Ac3温（wēn）度以上30〜50℃后，保温（wēn）一段时间出炉（lú）空（kōng）冷。主要特点（diǎn）是（shì）冷却速度（dù）快于退火（huǒ）而低（dī）于（yú）淬（cuì）火，正火时可（kě）在稍快的冷却中使钢材的结（jié）晶（jīng）晶粒细化，不但可（kě）得（dé）到（dào）满意的强度，而且可以明显提（tí）高韧性(AKV值），降（jiàng）低构件的开（kāi）裂（liè）倾向。—些低合金（jīn）热轧钢板、低合金钢锻件与铸造件经正火处理后，材料的（de）综合力学（xué）性能（néng）可以大（dà）大改（gǎi）善，而且也改善了切削性能。

正（zhèng）火有以下目的和用途：

① 对亚共（gòng）析钢，正火用以消除铸、锻、焊件的过热（rè）粗晶组织和魏氏组（zǔ）织，轧材中的带状组（zǔ）织（zhī）；细化晶粒；并可作（zuò）为淬火前的（de）预（yù）先热处理（lǐ）。

② 对过共析钢（gāng），正（zhèng）火可以消除（chú）网状二次渗碳体，并使珠光体细（xì）化，不（bú）但改善机械性能，而且有利于以后（hòu）的球化退火。

③ 对低碳深（shēn）冲薄钢板，正火可（kě）以（yǐ）消除晶界的游离（lí）渗碳体（tǐ），以改善其深冲性能（néng）。

④ 对低碳钢和低碳低合（hé）金（jīn）钢，采用正火，可得到较多的（de）细片状珠光体组织，使硬度增高到HB140-190，避免切削时的“粘刀”现象（xiàng），改善切削加工性。对中碳钢，在既（jì）可用正火又可用（yòng）退火的场合下，用正火更（gèng）为经济（jì）和方（fāng）便。

⑤ 对普通中碳结（jié）构（gòu）钢，在力学性能要（yào）求不高的（de）场（chǎng）合（hé）下，可（kě）用正火（huǒ）代替淬（cuì）火加高温回火，不仅（jǐn）操作简便，而且使钢材的组（zǔ）织和尺寸（cùn）稳定。

⑥ 高温正火(Ac3以上150～200℃)由（yóu）于高（gāo）温（wēn）下（xià）扩（kuò）散（sàn）速度较（jiào）高,可以（yǐ）减少（shǎo）铸件和（hé）锻件的（de）成分偏析（xī）。高温正火后的粗大晶粒可（kě）通过随后第二次较低温度的正火（huǒ）予（yǔ）以细化（huà）。

⑦ 对某些用（yòng）于汽轮机（jī）和锅炉的低（dī）、中（zhōng）碳合金钢，常采用正火以获得贝氏体组织，再经高温回（huí）火，用（yòng）于400～550℃时具有良好（hǎo）的抗（kàng）蠕（rú）变能力。

⑧ 除钢件和钢材以外，正（zhèng）火还广泛用于（yú）球墨铸铁热处理，使其获（huò）得珠光体基（jī）体，提高球墨铸铁的（de）强（qiáng）度。

由于正火的特点是空气冷却，因而环境气温（wēn）、堆放（fàng）方（fāng）式、气流及（jí）工件尺寸对正火（huǒ）后（hòu）的组织（zhī）和性（xìng）能均（jun1）有影响（xiǎng）。正火（huǒ）组织还可作为合（hé）金钢的一种分类方法。通常根据（jù）直（zhí）径为（wéi）25毫米（mǐ）的（de）试样加热到900℃后,空冷得（dé）到（dào）的组（zǔ）织，将合金钢分为（wéi）珠光体钢、贝氏体钢、马（mǎ）氏体（tǐ）钢和奥（ào）氏体钢（gāng）。

什么是退火？

退火是将金属缓慢加热（rè）到一（yī）定（dìng）温度，保（bǎo）持足够（gòu）时间，然（rán）后以适（shì）宜速（sù）度（dù）冷却的一种金属热处理工艺。退火热处理分为完（wán）全（quán）退火，不完全退火和去（qù）应力退火（huǒ）。退火（huǒ）材料的力学性能可以（yǐ）用拉伸（shēn）试验（yàn）来检（jiǎn）测（cè），也可以用硬（yìng）度试验来检测。许多钢材（cái）都是以退火（huǒ）热处理状（zhuàng）态供货的，钢材硬度检测可以（yǐ）采用（yòng）洛（luò）氏硬（yìng）度计，测试HRB硬（yìng）度，对于（yú）较薄的钢（gāng）板（bǎn）、钢（gāng）带以及薄壁（bì）钢管，可以采用表面洛氏（shì）硬（yìng）度计，检测HRT硬（yìng）度。

退火的目（mù）的在（zài）于：

① 改善（shàn）或（huò）消除钢（gāng）铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程（chéng）中所造成的各种组织缺陷以及残余应力，防止工件变（biàn）形、开裂。

② 软（ruǎn）化工（gōng）件（jiàn）以（yǐ）便进行切削加工。

③ 细化晶粒，改善组织以提高工件的机械性能。

④ 为zui终（zhōng）热（rè）处理（lǐ）（淬火、回火）作好组织（zhī）准备。

常用的退火工（gōng）艺有：

① 完（wán）全退火。用以细化中、低碳钢经（jīng）铸造、锻压和（hé）焊（hàn）接后（hòu）出现（xiàn）的力学（xué）性能不佳（jiā）的粗大过热组织。将工件加热到铁素（sù）体全部转变为奥氏体的温度以上30～50℃，保（bǎo）温一（yī）段时（shí）间，然后随炉（lú）缓慢（màn）冷却，在（zài）冷却（què）过程中奥氏体再（zài）次发生转变，即可使钢的（de）组织变细。

② 球（qiú）化退（tuì）火。用以降低工（gōng）具钢和轴承钢锻压（yā）后的偏高硬度。将工件加热到钢开始（shǐ）形（xíng）成奥氏体的温度以上20～40℃，保温后缓慢冷却，在冷却（què）过程中珠（zhū）光体（tǐ）中的（de）片层（céng）状渗（shèn）碳体变为球状，从（cóng）而（ér）降（jiàng）低（dī）了（le）硬度。

③ 等温退火。用（yòng）以降低某些（xiē）镍、铬含量较高的合金结构钢（gāng）的高硬度，以进行切削加（jiā）工。一般先以较（jiào）快速度冷却到奥氏体（tǐ）zui不稳（wěn）定（dìng）的温度，保（bǎo）温（wēn）适当（dāng）时间，奥氏体转变为托氏体或索氏体，硬度即可降低。

④ 再结晶退火。用以消除金（jīn）属（shǔ）线材、薄板在冷拔（bá）、冷（lěng）轧过程中的硬化现象（xiàng）（硬度（dù）升高、塑性下（xià）降）。加热温度一般为钢开始形成奥氏体的（de）温（wēn）度以下50～150℃ ，只（zhī）有这样才能消（xiāo）除加工硬化效应使金属软化。

⑤ 石墨化退火。用以使含有大量渗碳体（tǐ）的铸铁（tiě）变成塑性良（liáng）好（hǎo）的（de）可锻（duàn）铸铁（tiě）。工艺操作是将铸（zhù）件加热到（dào）950℃左右（yòu），保温（wēn）一定时间后适当冷却，使渗碳体分解形成团絮状石墨。

⑥ 扩散退火。用（yòng）以使合金（jīn）铸件化学成分均（jun1）匀化，提（tí）高其（qí）使用性能。方法是在（zài）不发生熔化的前提下，将铸件加（jiā）热（rè）到尽可能（néng）高的温度（dù），并长时间保温，待合金中各种元素（sù）扩散趋于均匀（yún）分布后（hòu）缓冷。

⑦ 去应力（lì）退火。用以消除（chú）钢铁铸件（jiàn）和焊接件的内（nèi）应力。对于钢铁制品加热后开始形成（chéng）奥（ào）氏体的温度以下100～200℃，保温后在空气中冷（lěng）却，即可（kě）消除（chú）内应（yīng）力。