什么叫淬火？

钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚（yà）共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温（wēn）度，保（bǎo）温一段时间，使之全（quán）部或部（bù）分奥氏体（tǐ）化，然后以大于临界冷却速度的（de）冷速快冷到Ms以下（或Ms附近（jìn）等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理（lǐ）工艺。通常也将铝合金（jīn）、铜合金、钛（tài）合金、钢化玻璃（lí）等材（cái）料的（de）固溶处理或带（dài）有快速冷却过程的热（rè）处理工艺称为淬火（huǒ）。

淬火的目（mù）的：

1）提高金属成材或零件的机械性能。例如：提高工具（jù）、轴承等的硬度和耐（nài）磨性（xìng），提（tí）高弹簧的弹性极限（xiàn），提高轴类零件的综合机械（xiè）性能等。

2）改善某些特殊钢的（de）材料性（xìng）能或化学性能。如（rú）提高（gāo）不锈钢（gāng）的耐（nài）蚀性，增加（jiā）磁钢（gāng）的永磁性等。

淬火（huǒ）冷却时，除需合理选用（yòng）淬火（huǒ）介质外，还要有正确的淬火方法（fǎ），常用的淬火方法，主要（yào）有（yǒu）单液淬火（huǒ），双液淬火，分级（jí）淬火（huǒ）、等温淬火，局部淬（cuì）火等。

钢铁工（gōng）件在淬火后具有以下特点：

① 得到了马氏体（tǐ）、贝氏体、残余奥氏体等不（bú）平衡（即不稳定）组织。

② 存在较大内应力。

③ 力学（xué）性能不能满（mǎn）足要求。因此，钢铁工件淬（cuì）火后一般都要经过回火

什么叫回火？

回火（huǒ）是将（jiāng）淬火后（hòu）的金属成材（cái）或零件加（jiā）热到某一温度（dù），保温一定时（shí）间后，以一（yī）定方式冷却的（de）热处理工（gōng）艺，回火是淬火后紧接着进行的一种操作（zuò），通常也（yě）是工件进行热处理（lǐ）的zui后一道工序，因（yīn）而把淬（cuì）火和回火（huǒ）的联合（hé）工艺称为zui终处理。淬火与回火（huǒ）的主要目的是：

1）减少（shǎo）内应力和降（jiàng）低（dī）脆性，淬火（huǒ）件存（cún）在着很大的应（yīng）力（lì）和脆性，如没有及（jí）时回火往往会产生变形（xíng）甚（shèn）至开裂。

2）调整工件的机械性能，工件淬火后，硬度（dù）高（gāo），脆性（xìng）大，为了满足各种工件不（bú）同的性能要（yào）求，可以通过回火来调整，硬度，强度（dù），塑性和韧性（xìng）。

3）稳定（dìng）工件尺寸。通过回火可使（shǐ）金相组织趋（qū）于稳定，以保证（zhèng）在以后的（de）使用过程中不再（zài）发生变形。

4）改善某些合金钢的切削性能。

回火的作（zuò）用在于（yú）：

① 提（tí）高组织稳定性，使工件在（zài）使用过程中不再发生组（zǔ）织（zhī）转变，从而使（shǐ）工件（jiàn）几何尺寸（cùn）和性能保持稳定。

② 消（xiāo）除内应力，以便改善工件（jiàn）的使用性能并稳定（dìng）工件几（jǐ）何尺寸。

③ 调（diào）整钢铁的（de）力学性能以满足使用要求。

回（huí）火之所以具有这些作用，是因为（wéi）温度升高（gāo）时，原（yuán）子活动能力（lì）增强，钢铁中的铁（tiě）、碳和其他合金元素的原子可以较（jiào）快地进行扩散，实现原子的重新（xīn）排列组（zǔ）合，从（cóng）而使不稳定的不（bú）平（píng）衡组织逐（zhú）步（bù）转变为（wéi）稳定的平衡组织。内应力的消除（chú）还与温度升高时金属（shǔ）强（qiáng）度降低有关。一（yī）般钢铁回（huí）火时，硬度（dù）和强度下降，塑性提高（gāo）。回火温度越高，这些力（lì）学性能的变化越大。有些合金元（yuán）素含（hán）量较（jiào）高的（de）合（hé）金钢，在某一温度范（fàn）围回火（huǒ）时，会析出（chū）一些颗（kē）粒细小的金属化合物，使强度和硬度上升。这种现象称为二次硬化。

回火要求（qiú）：用途不同的工（gōng）件应在不同（tóng）温度（dù）下回火，以（yǐ）满（mǎn）足使用中的要求。

① 刀具、轴承（chéng）、渗碳（tàn）淬火（huǒ）零件、表面淬火（huǒ）零件（jiàn）通常在250℃以下进行低温（wēn）回火。低温回火（huǒ）后硬度变化不大，内应力（lì）减小（xiǎo），韧性稍有（yǒu）提高。

② 弹簧在350～500℃下中温（wēn）回火，可获得（dé）较高的（de）弹性和必（bì）要的（de）韧性。

③ 中碳结（jié）构钢制作的零（líng）件通常在500～600℃进行（háng）高温回火，以获得（dé）适（shì）宜的强度与韧性的（de）良好配合。

钢在（zài）300℃左（zuǒ）右回（huí）火时（shí），常（cháng）使其脆性增大，这种现象称为首类回火脆性。一般（bān）不应在这个温度（dù）区（qū）间回火。某些中碳（tàn）合金结构钢在高温（wēn）回（huí）火（huǒ）后（hòu），如（rú）果缓慢冷至室温，也易于（yú）变脆。这种现象称为第（dì）二类回火（huǒ）脆性。在钢中加入钼，或（huò）回火时（shí）在油或（huò）水中冷却，都可（kě）以（yǐ）防止第二（èr）类回火脆性。将第（dì）二类回火脆（cuì）性的钢（gāng）重新加（jiā）热至原来的（de）回火温（wēn）度，便（biàn）可以消除这种脆（cuì）性。

在生产中，常根据对工件性能（néng）的要（yào）求。按加热温度的不（bú）同（tóng），把回火（huǒ）分（fèn）为（wéi）低温回火，中温回火，和（hé）高温回火。淬火和随后的高温回火相结合的（de）热处理工（gōng）艺称为调质（zhì），即在具有（yǒu）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（shǎo）内应力和脆性（xìng），提高塑韧性（xìng），有（yǒu）较高（gāo）的硬度和耐磨性。用于制作量具、刀具和滚动轴承等。

2、中温（wēn）回火：350-500℃ ，T回，具有（yǒu）较高的（de）弹性，有一定的塑性和硬度。用于制作弹簧、锻（duàn）模（mó）等。

3、高温回火（huǒ）：500-650℃ ，S回（huí），具有良好的综合力（lì）学（xué）性能。用于制作（zuò）齿轮、曲轴等。

什么是正火?

正火是—种改善钢（gāng）材韧性的热（rè）处理。将钢（gāng）构件加热到Ac3温度以上（shàng）30〜50℃后，保（bǎo）温一段时间出炉空冷。主（zhǔ）要特点（diǎn）是（shì）冷却速度快于退火而低（dī）于淬火，正火时可（kě）在稍快的冷却中（zhōng）使钢（gāng）材的结晶晶粒（lì）细化（huà），不但可得（dé）到（dào）满意的（de）强度，而且可以明显提高韧性(AKV值），降低构件的开裂倾向。—些（xiē）低（dī）合金热轧钢板、低合金（jīn）钢锻（duàn）件与铸造件经正火处理后，材料的综合力学性能可以大（dà）大（dà）改善，而且（qiě）也改善了切削性能。

正火有以下目的（de）和用途：

① 对（duì）亚共析钢，正火用以消除铸、锻、焊件的过（guò）热粗晶组织和魏氏（shì）组织，轧材中的带状组织；细化晶粒；并可（kě）作（zuò）为淬火前（qián）的预先（xiān）热（rè）处（chù）理。

② 对过（guò）共析钢，正火可以消除网状二次（cì）渗碳体，并使（shǐ）珠（zhū）光体（tǐ）细化，不但改善机（jī）械性能，而且有利于（yú）以后的球化退火。

③ 对（duì）低碳深冲薄钢（gāng）板，正火可（kě）以消（xiāo）除晶界的游离渗碳体（tǐ），以改善其深冲性能。

④ 对（duì）低碳钢（gāng）和低碳（tàn）低合金钢（gāng），采用正火，可得到较（jiào）多的细片状珠光体组织，使硬（yìng）度增高到HB140-190，避免切削（xuē）时（shí）的“粘刀”现象，改善切削（xuē）加工性。对中碳钢，在既可（kě）用正火（huǒ）又（yòu）可用退火的场合下，用正（zhèng）火更（gèng）为经（jīng）济和方（fāng）便。

⑤ 对普通中碳（tàn）结构钢，在力学性（xìng）能要求（qiú）不高的场合（hé）下，可（kě）用正火（huǒ）代替淬（cuì）火加高温回火，不仅操作简便，而且使（shǐ）钢材（cái）的组织和尺寸稳定。

⑥ 高温正火(Ac3以上150～200℃)由于高温下扩散（sàn）速度较高,可以减少铸件和锻件的（de）成分（fèn）偏析（xī）。高温正火后的粗大晶粒可通过随后第二次较低（dī）温度的正火（huǒ）予以细化。

⑦ 对某些用于汽轮机和锅炉的低（dī）、中碳合（hé）金钢，常采用正火以获得贝氏体组织，再经高温回火，用（yòng）于400～550℃时具有良好的抗蠕变能（néng）力。

⑧ 除（chú）钢件和钢（gāng）材以外，正火还广泛用于球墨铸铁热处理，使其获得珠（zhū）光体基体，提（tí）高球（qiú）墨铸铁的强度。

由于正火的特点是空气冷却，因（yīn）而环境气温、堆（duī）放方（fāng）式（shì）、气流及工件尺寸对正（zhèng）火后（hòu）的组（zǔ）织（zhī）和性能均有（yǒu）影响（xiǎng）。正火组织（zhī）还可作为合金钢的（de）一种分（fèn）类方（fāng）法。通常根据直径为25毫米的试样加热（rè）到900℃后,空冷得到（dào）的组织，将合（hé）金钢分为珠光体钢（gāng）、贝氏体钢、马氏体钢和奥氏体钢。

什么是退火？

退（tuì）火是将金属缓（huǎn）慢加（jiā）热到一定（dìng）温度（dù），保（bǎo）持足够（gòu）时间，然后以适宜（yí）速度冷却的一种（zhǒng）金属热（rè）处理工艺。退火热（rè）处理分为完全（quán）退火，不完全退（tuì）火和去应力退火。退火材料的力学性（xìng）能可以用拉（lā）伸（shēn）试验来检测（cè），也可以用（yòng）硬（yìng）度试验（yàn）来检测。许（xǔ）多（duō）钢材都是（shì）以退火热处理状态供货的，钢材硬度检测可以（yǐ）采用（yòng）洛氏硬度（dù）计（jì），测试HRB硬度，对于较薄的钢板、钢带（dài）以及薄壁（bì）钢管，可以（yǐ）采用表面洛氏（shì）硬度计（jì），检测HRT硬度。

退火的（de）目的在于：

① 改善或（huò）消除钢（gāng）铁在（zài）铸（zhù）造、锻（duàn）压、轧制（zhì）和焊接过程中所造成的各种组织（zhī）缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂。

② 软化工件以（yǐ）便进行（háng）切削（xuē）加工。

③ 细化晶粒，改善组织以提高工件的机械（xiè）性能。

④ 为zui终热处理（淬（cuì）火、回火（huǒ））作（zuò）好（hǎo）组织准备。

常用的退火工艺有：

① 完全退火。用以细化中、低碳（tàn）钢经铸造、锻（duàn）压和焊接后出现的力学性能不（bú）佳的粗（cū）大过热组织。将工件加（jiā）热（rè）到铁素体全部转变为奥氏体（tǐ）的温度以（yǐ）上30～50℃，保温一段时间，然后随炉缓慢冷（lěng）却，在冷却过程中奥氏体（tǐ）再次发生转变，即可使钢的组织变细。

② 球化退火。用以降低工具钢和（hé）轴承钢锻压（yā）后的偏高硬度。将（jiāng）工件（jiàn）加热到钢（gāng）开始形成奥氏体的温度以上（shàng）20～40℃，保温后缓慢冷（lěng）却，在冷却过（guò）程中（zhōng）珠光体中的片层（céng）状（zhuàng）渗碳体变为（wéi）球状，从而（ér）降低（dī）了（le）硬（yìng）度（dù）。

③ 等（děng）温退火。用以降低某些镍、铬含量较高（gāo）的合（hé）金结构钢（gāng）的高（gāo）硬度，以进行切削加（jiā）工。一般先以较快速度冷却到奥氏体zui不稳定的温（wēn）度，保温适当时间，奥氏体转变（biàn）为托（tuō）氏体或索氏体，硬度即可降低（dī）。

④ 再结晶退火。用以消除金属线材、薄板在冷拔、冷（lěng）轧过程（chéng）中的硬（yìng）化现象（硬（yìng）度升（shēng）高、塑性下降）。加热温度一般为钢（gāng）开始形成奥氏体的温度以下50～150℃ ，只有（yǒu）这样才（cái）能消除加工硬化（huà）效应使金属软化。

⑤ 石（shí）墨化退火。用（yòng）以（yǐ）使（shǐ）含有大量渗（shèn）碳体的铸铁变成（chéng）塑性良好的可锻铸铁。工艺操作是将铸（zhù）件（jiàn）加热到950℃左右（yòu），保温一定时间（jiān）后适当冷却（què），使渗碳体分解形成团絮状（zhuàng）石（shí）墨。

⑥ 扩散退火。用以（yǐ）使合金铸件化学成（chéng）分均匀化，提高其使（shǐ）用性能（néng）。方法是在不发生熔化的前提下，将（jiāng）铸件加（jiā）热到尽（jìn）可能（néng）高的温度，并长时间保（bǎo）温（wēn），待合金（jīn）中各（gè）种元素扩散趋于均（jun1）匀（yún）分布（bù）后缓冷。

⑦ 去应力退火。用以消除钢铁铸件和（hé）焊（hàn）接件的内（nèi）应力。对于钢铁制品（pǐn）加热后（hòu）开始形成（chéng）奥氏体的温度以下100～200℃，保温后在空（kōng）气中（zhōng）冷（lěng）却，即可消除内应力（lì）。