什么叫淬火（huǒ）？

钢的淬火（huǒ）是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或部分（fèn）奥氏体化，然后以大于（yú）临界冷却速度的冷速快（kuài）冷到（dào）Ms以下（或（huò）Ms附（fù）近（jìn）等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的（de）热处理工（gōng）艺（yì）。通常也将铝合金、铜合金（jīn）、钛（tài）合（hé）金、钢（gāng）化玻（bō）璃等材料的固溶处理或带有（yǒu）快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。

淬火的目的：

1）提高金属成材或零（líng）件的机械性能。例如（rú）：提高工具、轴承等的硬度（dù）和耐磨性，提高弹簧的弹性极限，提高轴类零件的综合机械性能等。

2）改善某些（xiē）特殊钢的材料性（xìng）能或化（huà）学性（xìng）能。如提高不锈钢的耐蚀性（xìng），增加磁（cí）钢的永（yǒng）磁性等。

淬火冷（lěng）却时，除需合理选（xuǎn）用淬火（huǒ）介质外，还要有正确的淬火（huǒ）方法，常用的淬火方法，主（zhǔ）要有（yǒu）单（dān）液淬火，双液淬火，分级（jí）淬火、等温淬火（huǒ），局部（bù）淬火（huǒ）等（děng）。

钢铁工件在淬火后具（jù）有以下特点：

① 得到了（le）马氏体、贝氏体（tǐ）、残余（yú）奥氏体等不平衡（即（jí）不稳（wěn）定）组织。

② 存在较大内应力。

③ 力学性能不能（néng）满足要求。因此，钢铁工（gōng）件淬火后一般都（dōu）要经（jīng）过回火

什么叫回火？

回火是将淬（cuì）火后的金属（shǔ）成材或零（líng）件加（jiā）热到某一温度，保温一定时间（jiān）后，以一定方式冷却的热处理工艺（yì），回火是淬火（huǒ）后（hòu）紧接着进行（háng）的一种操（cāo）作，通常也（yě）是工（gōng）件进行热（rè）处理的zui后一道（dào）工序（xù），因而把（bǎ）淬火和回火的联合工艺称为zui终处理。淬火与回火的（de）主（zhǔ）要目的是：

1）减少（shǎo）内应力和降（jiàng）低脆性，淬（cuì）火（huǒ）件存在着很大的应力（lì）和脆性（xìng），如（rú）没有及（jí）时回（huí）火往往会产生变形甚至开裂。

2）调（diào）整（zhěng）工件（jiàn）的机械性能，工（gōng）件淬火后，硬度高，脆性大，为了（le）满足各种工件不同的性能（néng）要求，可（kě）以通过回火来调整，硬度，强度，塑（sù）性和韧性。

3）稳定工件尺寸。通过回（huí）火可使金相组织趋于稳（wěn）定，以（yǐ）保证在以后（hòu）的使用过程中（zhōng）不再发生变形。

4）改（gǎi）善某些合金钢的切削性能。

回火（huǒ）的作用（yòng）在于：

① 提高组织稳（wěn）定性，使工件在使（shǐ）用过（guò）程中不再发（fā）生组织转（zhuǎn）变（biàn），从而使工（gōng）件（jiàn）几（jǐ）何尺寸和性能保持（chí）稳定（dìng）。

② 消除内应力，以便改善（shàn）工件的使用性能并稳定工件几何（hé）尺寸。

③ 调整钢铁的力学性能（néng）以满足使用要求。

回（huí）火（huǒ）之所以具（jù）有这些作用，是因为温度（dù）升高时，原子（zǐ）活动能力增强，钢铁（tiě）中（zhōng）的铁、碳（tàn）和其他合金元素的原子可以（yǐ）较快地进（jìn）行扩散（sàn），实现原（yuán）子的（de）重新排列组合，从而（ér）使不稳（wěn）定的不平衡组织（zhī）逐步转变为稳定的平衡组织。内（nèi）应（yīng）力的（de）消除还与温（wēn）度升（shēng）高时（shí）金属（shǔ）强度降低有关。一般（bān）钢铁回火时，硬度和强度下降，塑性（xìng）提（tí）高（gāo）。回火温度越高，这些力学性能的变化越大。有些合金元素（sù）含量（liàng）较高（gāo）的合金钢，在某一温度范围（wéi）回火时，会析出（chū）一些颗粒细小的金属（shǔ）化合物，使强度（dù）和（hé）硬度上升。这种现（xiàn）象称为二次硬化。

回（huí）火要求：用（yòng）途（tú）不同的工件应在不同温度下（xià）回火，以满足使用中的要求（qiú）。

① 刀具（jù）、轴承、渗碳淬（cuì）火零件、表面淬（cuì）火零（líng）件通常在250℃以下进（jìn）行低温回火。低温回（huí）火后硬度变化（huà）不大，内应力减小，韧（rèn）性稍有提高。

② 弹簧在350～500℃下中温回火，可获得较高的弹（dàn）性（xìng）和必（bì）要的韧性。

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

钢在300℃左右回（huí）火时（shí），常使其（qí）脆（cuì）性增大，这种现象称为首类回火脆性。一般不应在这（zhè）个温（wēn）度区间回火。某些中碳（tàn）合金结构钢在高温回火后（hòu），如果缓慢（màn）冷至室（shì）温，也易于变（biàn）脆。这（zhè）种（zhǒng）现（xiàn）象称为（wéi）第二（èr）类回火脆性（xìng）。在钢中加入钼，或回火时（shí）在油或水中（zhōng）冷却，都可以（yǐ）防（fáng）止第二类回火脆性（xìng）。将第二类回火脆性的（de）钢重新加热至原来（lái）的回火温度，便（biàn）可以（yǐ）消除这种（zhǒng）脆性。

在生产中（zhōng），常根据对（duì）工（gōng）件性能的（de）要（yào）求。按（àn）加热温度的（de）不同，把回火分为低温回（huí）火，中温回火（huǒ），和高（gāo）温回（huí）火（huǒ）。淬火和随后的高温回火相（xiàng）结合的（de）热（rè）处理（lǐ）工（gōng）艺称为调质，即在具有高度强度的同时，又（yòu）有好的塑性韧性。

1、低温回火：150-250℃ ，M回，减少内应力和脆性，提高塑韧性，有较（jiào）高的硬（yìng）度和耐磨性。用于制作量具、刀（dāo）具和滚动轴承等（děng）。

2、中温回火：350-500℃ ，T回，具（jù）有较高的弹性（xìng），有一定的塑性和硬度。用于制作弹（dàn）簧、锻模（mó）等。

3、高（gāo）温（wēn）回（huí）火：500-650℃ ，S回（huí），具有（yǒu）良好的综（zōng）合力学性能。用于制作齿轮、曲轴等。

什么（me）是正火?

正（zhèng）火是—种（zhǒng）改善（shàn）钢材韧性（xìng）的热处理。将钢构件加（jiā）热（rè）到Ac3温度以上30〜50℃后，保（bǎo）温一段时间出炉（lú）空冷。主要特点是冷却速（sù）度快于退火而（ér）低于淬火，正（zhèng）火时可在稍快的冷却中使钢（gāng）材的结晶晶粒细化，不（bú）但（dàn）可得到（dào）满意的强度（dù），而且可以明显（xiǎn）提高韧（rèn）性(AKV值），降低构（gòu）件（jiàn）的开裂倾向。—些低合金（jīn）热轧钢板、低合金钢锻件与铸造件经正（zhèng）火处（chù）理后，材料的综合（hé）力学性能可以（yǐ）大（dà）大改善，而且也改善了切削性能。

正火有以下目的（de）和用途：

① 对亚共析（xī）钢，正火用以消除铸（zhù）、锻、焊件的过（guò）热粗晶组织和魏氏组（zǔ）织，轧材中的带状组（zǔ）织；细化（huà）晶粒（lì）；并可作为淬火前的（de）预先热（rè）处理。

② 对过共析钢，正（zhèng）火可以消除（chú）网状二次渗（shèn）碳体，并使珠光（guāng）体细化，不（bú）但改善机械性（xìng）能，而且有利（lì）于（yú）以后的（de）球化退火。

③ 对低碳深冲薄钢板，正（zhèng）火可以消除晶（jīng）界（jiè）的（de）游离渗碳体，以改善（shàn）其深冲性能。

④ 对低碳钢和低碳（tàn）低合金钢，采用正火（huǒ），可得到较多的细片状珠光体组（zǔ）织，使（shǐ）硬度增（zēng）高到HB140-190，避免切削时（shí）的“粘刀”现（xiàn）象，改善（shàn）切削加工性。对中碳钢，在既（jì）可用正火（huǒ）又可用（yòng）退火（huǒ）的场合下，用正火（huǒ）更（gèng）为经济（jì）和方便。

⑤ 对普通（tōng）中碳结构钢，在力学性（xìng）能要求（qiú）不高的场合下，可用正火代替（tì）淬火加高温回火，不仅操作简（jiǎn）便，而且使钢材的组（zǔ）织和（hé）尺寸稳定。

⑥ 高温（wēn）正火(Ac3以上（shàng）150～200℃)由（yóu）于高温下扩散（sàn）速度较高,可以减（jiǎn）少（shǎo）铸件（jiàn）和锻件的（de）成分偏析。高（gāo）温（wēn）正火后（hòu）的粗大（dà）晶（jīng）粒可通（tōng）过随后第二次（cì）较低（dī）温（wēn）度（dù）的（de）正火予以细化。

⑦ 对某些用于（yú）汽轮机和锅（guō）炉的（de）低、中（zhōng）碳合金钢，常采（cǎi）用正火以（yǐ）获得（dé）贝（bèi）氏体（tǐ）组（zǔ）织，再（zài）经高温回火，用于400～550℃时（shí）具有（yǒu）良好的抗蠕（rú）变能力。

⑧ 除（chú）钢（gāng）件和钢材以外，正火还（hái）广泛用于球墨（mò）铸铁热处理，使其获（huò）得珠光（guāng）体基体，提高球墨铸铁的强度。

由于正火的（de）特（tè）点（diǎn）是空气冷却，因（yīn）而环境气温、堆放（fàng）方式、气流及工件尺寸对（duì）正火后的组织和（hé）性能均有影响。正火组（zǔ）织还（hái）可作为合金钢的（de）一种分（fèn）类方法。通常根据直径为25毫米的试样（yàng）加热到900℃后,空（kōng）冷得到（dào）的组（zǔ）织（zhī），将合金钢分为珠光体钢（gāng）、贝氏体钢、马氏体钢和奥（ào）氏体钢。

什么是退火（huǒ）？

退火（huǒ）是（shì）将（jiāng）金属缓慢（màn）加热到一定温（wēn）度，保持足够（gòu）时间，然（rán）后以（yǐ）适宜速度冷却的一种金属热处理工艺。退火（huǒ）热（rè）处理分为完全退火，不（bú）完全退火和去应力退火。退（tuì）火材料的力（lì）学（xué）性能可（kě）以（yǐ）用拉伸试验来（lái）检测，也（yě）可以（yǐ）用硬度（dù）试验（yàn）来检测。许多钢材都是以退火热处（chù）理（lǐ）状态供货的，钢材硬（yìng）度检（jiǎn）测可以采用洛氏硬度计，测（cè）试（shì）HRB硬度（dù），对于较（jiào）薄的（de）钢板、钢带以及薄壁（bì）钢管，可以采用表面洛氏硬度计，检测HRT硬度。

退火的（de）目的在于：

① 改善或（huò）消除（chú）钢铁在铸造、锻压、轧（zhá）制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力，防（fáng）止工件变（biàn）形、开裂。

② 软化（huà）工件（jiàn）以便（biàn）进行切削加工。

③ 细化（huà）晶粒，改善组织以提高工件的机械性能。

④ 为zui终热处（chù）理（淬（cuì）火、回火）作好组织准备。

常用的（de）退（tuì）火工艺有：

① 完全（quán）退（tuì）火。用以（yǐ）细化（huà）中、低碳钢经铸造（zào）、锻（duàn）压和焊接后出现（xiàn）的力学（xué）性能不佳（jiā）的粗（cū）大（dà）过热（rè）组织。将工件加热到铁（tiě）素体全部转变为奥氏体的温度（dù）以上30～50℃，保温一段时间，然后随炉缓慢冷（lěng）却，在冷却过（guò）程中奥氏体再次发生转变，即可（kě）使钢的（de）组（zǔ）织变细。

② 球（qiú）化（huà）退火。用以降低工具钢和轴承钢（gāng）锻（duàn）压（yā）后的偏高硬度。将工件加热到钢开始形成（chéng）奥氏（shì）体的温度以（yǐ）上20～40℃，保温后缓慢冷却（què），在冷却过（guò）程中珠（zhū）光体中的片层状渗碳体变为球（qiú）状，从而降低了硬度（dù）。

③ 等温退火。用以（yǐ）降低某些镍、铬含（hán）量较高的合金（jīn）结构钢的高硬度，以进行切（qiē）削加工。一般先以较快速度（dù）冷却到奥氏体zui不稳定的温（wēn）度，保温（wēn）适当时间，奥（ào）氏（shì）体转变（biàn）为托氏体或索氏体，硬度即可降低。

④ 再结晶退火。用以消除金属（shǔ）线材、薄板在冷（lěng）拔（bá）、冷（lěng）轧过程中的硬化现象（硬度升高、塑（sù）性下降）。加（jiā）热温度一般为（wéi）钢（gāng）开始形成（chéng）奥（ào）氏体的温度（dù）以下50～150℃ ，只有这样（yàng）才能消除加（jiā）工（gōng）硬化（huà）效（xiào）应使金属软化。

⑤ 石墨（mò）化退火。用（yòng）以使含有大量渗（shèn）碳体的铸铁变成塑性良好的可锻铸铁。工艺操作是将铸件加热（rè）到950℃左右，保温一（yī）定时间（jiān）后适当冷却，使渗碳体分解形成团絮状石墨。

⑥ 扩散（sàn）退火。用以使合金铸（zhù）件化学成（chéng）分均匀化，提高（gāo）其使用性能（néng）。方法是（shì）在不发（fā）生熔（róng）化的（de）前提（tí）下，将铸件加热到（dào）尽（jìn）可能（néng）高的（de）温度，并（bìng）长时间保（bǎo）温，待合（hé）金中各种元素扩散（sàn）趋于均匀分布后（hòu）缓冷。

⑦ 去（qù）应力退（tuì）火。用以（yǐ）消除（chú）钢铁铸件和焊接件的（de）内应（yīng）力。对于钢铁（tiě）制品加热（rè）后开始（shǐ）形（xíng）成奥氏体的温度以（yǐ）下100～200℃，保温后在空气中（zhōng）冷却，即可消除内应力。