什么叫淬火？

钢的（de）淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共（gòng）析钢）以上（shàng）温度，保（bǎo）温一段（duàn）时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大（dà）于临（lín）界冷却速度的冷速快（kuài）冷到Ms以（yǐ）下（或Ms附近等温）进（jìn）行马氏（shì）体（或贝氏体（tǐ））转变的热处理工（gōng）艺。通（tōng）常也将铝（lǚ）合金、铜合金、钛合金、钢（gāng）化玻璃等材料（liào）的固溶处（chù）理或带有（yǒu）快速冷却过程的热处理（lǐ）工（gōng）艺称为淬火。

淬火的目的：

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

2）改善某些（xiē）特殊（shū）钢的材料性能或化学（xué）性能。如提高不锈钢的耐蚀性，增加磁（cí）钢的永（yǒng）磁（cí）性等。

淬火冷却（què）时（shí），除（chú）需合理（lǐ）选用淬火介质外，还（hái）要有正（zhèng）确（què）的淬火方（fāng）法，常用的淬（cuì）火方法，主要有单液（yè）淬火，双液淬火，分（fèn）级淬火（huǒ）、等温淬火（huǒ），局部淬（cuì）火等。

钢铁工（gōng）件在（zài）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（děng）不平（píng）衡（即不稳定）组织。

② 存在（zài）较大（dà）内应力（lì）。

③ 力学性能不能满足要（yào）求（qiú）。因此，钢铁工件淬火（huǒ）后一般（bān）都要经过回火

什（shí）么叫（jiào）回（huí）火？

回火是将淬火后的（de）金属成材或（huò）零件加热到（dào）某一（yī）温度（dù），保温（wēn）一定时间后，以一定方式（shì）冷却（què）的热处（chù）理工艺，回火是淬火后紧接着进行的一种操作（zuò），通常也（yě）是工件进行热处理的zui后（hòu）一道工序，因（yīn）而把淬（cuì）火和（hé）回火的联合工艺（yì）称为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（cuì）火件存（cún）在（zài）着（zhe）很大的应（yīng）力（lì）和脆性，如没有（yǒu）及时回（huí）火往往会产生变形甚至开裂。

2）调整工件的（de）机械性能，工（gōng）件淬火后，硬度高，脆性大，为了满足各种工件不同的性能（néng）要求，可以通过回火来（lái）调整，硬度（dù），强度，塑（sù）性和韧性。

3）稳定工件尺寸。通过回火可使（shǐ）金相组织趋于稳定（dìng），以保证在以（yǐ）后的使用（yòng）过（guò）程中不再发生变形。

4）改善某些合金钢的切削性（xìng）能。

回火的作用在于：

① 提高组织稳定性，使工件在使用过程中不再发生组织转变，从而（ér）使工（gōng）件（jiàn）几何尺寸和性能（néng）保持稳（wěn）定。

② 消除内（nèi）应力，以便改（gǎi）善工件（jiàn）的使用性能并稳（wěn）定（dìng）工件几何（hé）尺寸。

③ 调整钢铁的力学性能以（yǐ）满足使用要（yào）求。

回火之所（suǒ）以具有这些作用（yòng），是因为温度升高时，原子活动能力（lì）增强，钢铁中的铁、碳和其他合金元素的（de）原子可以较快地进行（háng）扩散，实现原子（zǐ）的（de）重新排列组合，从（cóng）而使（shǐ）不稳定的不平衡组织逐步转变为（wéi）稳定的平衡组织。内应力的消除还与温度升（shēng）高时金属强（qiáng）度（dù）降低有关。一般钢铁（tiě）回火时，硬度和强度（dù）下降，塑（sù）性（xìng）提高。回火（huǒ）温度越高（gāo），这些力（lì）学性能（néng）的变化越大。有些（xiē）合金元素含量较（jiào）高（gāo）的合金（jīn）钢，在某一温度范（fàn）围回火时，会析（xī）出一些颗粒细小的金属化合物，使强度（dù）和（hé）硬度上升。这（zhè）种现象（xiàng）称为二（èr）次硬化。

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

① 刀具、轴承、渗碳淬火零件、表面淬火零件（jiàn）通常在250℃以下进行低温回火（huǒ）。低温（wēn）回火后（hòu）硬（yìng）度变化不大（dà），内应力减小，韧性稍有提（tí）高。

② 弹簧在350～500℃下中温回火，可获得（dé）较高的弹性和必要的韧性。

③ 中碳结构钢（gāng）制作的零件通常在500～600℃进行高温回（huí）火，以获得适宜的强（qiáng）度与韧性的良好（hǎo）配合。

钢在300℃左右回火时（shí），常使其脆性（xìng）增大，这种现象称为首类回火脆性。一般不应在这（zhè）个温度（dù）区（qū）间回火。某（mǒu）些中碳合金结构钢（gāng）在（zài）高（gāo）温回火后，如（rú）果缓慢冷至室温（wēn），也易（yì）于变脆。这种现象称为第（dì）二类回火脆性。在钢中（zhōng）加入钼，或（huò）回火时在油或水中冷却，都可（kě）以（yǐ）防止第二（èr）类回火脆（cuì）性。将第二类回火脆性的（de）钢重新加热至原来（lái）的回（huí）火温（wēn）度，便可以消除这种脆性。

在生产中，常根据对工件性能的要求。按加热温度的不同，把回火分（fèn）为低（dī）温回火，中温回（huí）火（huǒ），和高温回（huí）火。淬火和随后（hòu）的高温（wēn）回火相结合的热处理工艺称为调质，即在具有高度强度的同时，又有好的塑性韧性（xìng）。

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

2、中温回火：350-500℃ ，T回，具有（yǒu）较高的弹（dàn）性（xìng），有一定的塑性和硬度。用于制作弹簧、锻模等。

3、高温回火：500-650℃ ，S回，具有（yǒu）良好的综合力学（xué）性能（néng）。用于制作齿轮、曲轴等。

什么是正火?

正火（huǒ）是—种改善钢材韧性的热处理。将钢构件加热到（dào）Ac3温度以上30〜50℃后，保温一（yī）段（duàn）时间（jiān）出（chū）炉（lú）空冷。主要（yào）特点是冷却速度（dù）快于退（tuì）火而低（dī）于淬火，正火时可在稍快的冷却中（zhōng）使钢材的（de）结（jié）晶（jīng）晶粒细化，不但可得到满意（yì）的强（qiáng）度，而且（qiě）可以明显提高韧性(AKV值），降低构件的开裂倾向。—些低合金热（rè）轧钢板、低合金钢锻件与铸造件经（jīng）正火处理（lǐ）后，材料的综合力学（xué）性（xìng）能（néng）可以大大改善，而且也（yě）改善了（le）切（qiē）削性能。

正火（huǒ）有（yǒu）以下目的和（hé）用途：

① 对（duì）亚共析钢（gāng），正（zhèng）火用以消除（chú）铸、锻（duàn）、焊（hàn）件的过热（rè）粗晶组织和魏氏组织（zhī），轧（zhá）材（cái）中的（de）带状组织；细（xì）化（huà）晶粒；并可作为淬火前的预先热处理。

② 对过共析钢，正（zhèng）火（huǒ）可以消除网状二次渗碳体（tǐ），并使珠光体细化，不（bú）但（dàn）改（gǎi）善机械性能，而且有利于以后的球化退火。

③ 对低碳深（shēn）冲薄钢板，正火可以消除晶界的游离渗碳体（tǐ），以改善（shàn）其深冲性能（néng）。

④ 对低碳钢和低碳低合金钢，采（cǎi）用（yòng）正火，可（kě）得到（dào）较多的细片（piàn）状珠光体组织，使硬度增高到HB140-190，避免切削时的“粘刀（dāo）”现象，改善切削加工（gōng）性。对中碳钢，在既可用正火又（yòu）可用退火的场合（hé）下，用正火更为经（jīng）济（jì）和方（fāng）便。

⑤ 对普通（tōng）中碳（tàn）结构钢，在力学性（xìng）能要求不高的场合下，可用（yòng）正火代替淬火加高温回火，不仅操作简便，而（ér）且使钢材的组织和尺寸（cùn）稳定。

⑥ 高温正火(Ac3以上150～200℃)由于高温下扩（kuò）散（sàn）速度较高（gāo）,可以减（jiǎn）少铸件和锻件的成分偏析。高温正火后的（de）粗大晶（jīng）粒（lì）可通过随后第（dì）二次较低温度的正火予以（yǐ）细化。

⑦ 对（duì）某（mǒu）些用于（yú）汽（qì）轮机和锅炉的低、中碳合金钢，常采用正火以获得贝氏（shì）体组织（zhī），再经（jīng）高温（wēn）回火，用于400～550℃时具有良好的抗蠕变能力。

⑧ 除（chú）钢（gāng）件和（hé）钢材以外，正（zhèng）火还广（guǎng）泛用（yòng）于球墨铸（zhù）铁热处（chù）理（lǐ），使其获得（dé）珠光体（tǐ）基（jī）体（tǐ），提高球墨铸铁的强（qiáng）度。

由（yóu）于正（zhèng）火的（de）特点是空气冷（lěng）却，因而环境气温、堆放方式（shì）、气（qì）流及工件尺寸对正火后的组织和性能均有影响。正火组织还可作为合金（jīn）钢的一种分类（lèi）方法。通（tōng）常根据直径为25毫米的试样加（jiā）热到900℃后,空（kōng）冷（lěng）得到的组织，将合金钢分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体（tǐ）钢和奥氏体钢。

什么是退火？

退火是将金（jīn）属缓慢加热到一（yī）定温度，保持足（zú）够时间，然后（hòu）以适宜速度冷（lěng）却的（de）一种金属热（rè）处（chù）理（lǐ）工艺。退火热处理分（fèn）为完全退火，不（bú）完（wán）全退火和（hé）去应力退火（huǒ）。退（tuì）火材料的力学性能可以用拉伸试（shì）验来检测，也可以用硬度试验（yàn）来检测。许多钢（gāng）材都是以退（tuì）火（huǒ）热处理（lǐ）状态供货的，钢（gāng）材硬度检测可（kě）以采用洛氏（shì）硬度计，测（cè）试HRB硬度，对于较（jiào）薄的钢板、钢带以及薄壁钢（gāng）管，可以（yǐ）采用表面洛氏硬度（dù）计（jì），检测HRT硬度。

退火的目的在于：

① 改（gǎi）善或消除钢（gāng）铁在铸造、锻压、轧（zhá）制和焊接（jiē）过程中所造（zào）成的各种（zhǒng）组织（zhī）缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂。

② 软化（huà）工件以便进（jìn）行（háng）切削加工。

③ 细化晶粒，改善组（zǔ）织以（yǐ）提高工件的机械性能。

④ 为zui终热处理（lǐ）（淬火、回火）作好（hǎo）组（zǔ）织准备。

常（cháng）用的退火工艺有：

① 完全退火。用以细化（huà）中（zhōng）、低碳钢经（jīng）铸（zhù）造、锻压和焊接后出现的力（lì）学性能不佳的粗（cū）大过（guò）热（rè）组织。将工件加热到（dào）铁素（sù）体全部（bù）转变为奥（ào）氏体的温（wēn）度（dù）以（yǐ）上30～50℃，保温（wēn）一（yī）段时间，然后随炉缓慢冷却，在冷却过程中奥氏（shì）体（tǐ）再次发生转变，即（jí）可使钢（gāng）的组织变细。

② 球（qiú）化退火。用以降低（dī）工具钢和轴承钢锻压（yā）后的偏高硬度。将工（gōng）件加热到钢开始形成奥氏（shì）体的（de）温度以上20～40℃，保温后缓慢冷（lěng）却，在冷却过程中珠光体中（zhōng）的片层状渗碳体变为球（qiú）状，从而降低了硬度。

③ 等（děng）温退火。用以降低某些镍、铬含量较（jiào）高的合金结构钢的高硬度，以进行切（qiē）削加（jiā）工。一般先以较快速（sù）度冷却（què）到奥氏体zui不稳定的（de）温度（dù），保温适当时间，奥氏体转变为托氏体或索氏体，硬度即可降（jiàng）低。

④ 再结晶退火。用以消除（chú）金属线材、薄板在冷拔、冷轧过程中的硬（yìng）化现象（硬（yìng）度升高、塑性下降）。加（jiā）热温度（dù）一般为钢开始形成（chéng）奥（ào）氏体的温度（dù）以下50～150℃ ，只有这样才能消除加工硬化（huà）效应使金属软化。

⑤ 石墨（mò）化退火（huǒ）。用以使含有（yǒu）大量渗碳体的铸铁变成（chéng）塑性良好的可锻铸铁。工（gōng）艺操作是（shì）将铸件加热到950℃左右，保温一定时间后（hòu）适当冷却，使渗碳体分解形（xíng）成团絮状石墨。

⑥ 扩（kuò）散退火。用以使合金铸件化（huà）学成分均匀化，提高其使用性能。方法是（shì）在不（bú）发生熔化的（de）前提（tí）下，将铸件加热到尽（jìn）可能高的温度，并长时间保温（wēn），待（dài）合金中各种（zhǒng）元素（sù）扩散（sàn）趋（qū）于（yú）均匀分布后缓冷。

⑦ 去（qù）应力退火。用以消除钢铁铸（zhù）件和焊接（jiē）件的内应力。对（duì）于钢铁制（zhì）品加热后开（kāi）始形成奥氏体的温度以（yǐ）下100～200℃，保（bǎo）温后在空气中冷却，即可（kě）消除内应力。