什（shí）么叫淬火？

钢的淬火是将钢加热（rè）到临界温度Ac3（亚共（gòng）析钢（gāng））或Ac1（过共析钢）以上温度，保温一段时间，使之全（quán）部或部分奥（ào）氏体化，然后以（yǐ）大于临界冷却速度（dù）的（de）冷速快冷到（dào）Ms以（yǐ）下（或（huò）Ms附近（jìn）等温（wēn））进（jìn）行（háng）马氏体（或（huò）贝氏体（tǐ））转变的热（rè）处理（lǐ）工艺（yì）。通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等（děng）材料的固（gù）溶处理或带有快速（sù）冷却过程（chéng）的热处理工（gōng）艺称为淬火。

淬火（huǒ）的目的：

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

2）改善某（mǒu）些特殊钢的材料性能或化学性能。如提高（gāo）不锈钢的耐蚀（shí）性（xìng），增（zēng）加磁钢的永磁性等。

淬火（huǒ）冷却时，除需合理选用淬（cuì）火介质外，还要有正确的（de）淬火方法，常用（yòng）的（de）淬火方法，主（zhǔ）要有单（dān）液淬火，双液淬火，分（fèn）级淬火、等（děng）温淬火，局部淬火等。

钢铁工件（jiàn）在淬火后具（jù）有以下特点：

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

② 存在较大内应力。

③ 力学性能（néng）不能满足要求（qiú）。因此，钢铁工件淬火后一般都要经过回火

什么叫回火？

回火（huǒ）是将淬（cuì）火后的金（jīn）属成（chéng）材（cái）或零（líng）件加热到某（mǒu）一温（wēn）度，保温一定时间后，以一定（dìng）方式冷却的热处理工艺，回火是淬火后紧接着进行的一（yī）种操作（zuò），通常也是工（gōng）件进行热处（chù）理的zui后一道工序，因而（ér）把淬火和回火的联合工（gōng）艺称为zui终处理。淬火与回火的主要目的是：

1）减少内应力和降（jiàng）低脆（cuì）性，淬火件存在着很大的应力和脆（cuì）性，如没有及时回火往往会（huì）产生变形甚至开（kāi）裂。

2）调整工件的机械性（xìng）能，工件（jiàn）淬火后，硬度高，脆性大，为（wéi）了满足各（gè）种工件不同（tóng）的（de）性能要（yào）求，可（kě）以通过（guò）回火来（lái）调（diào）整，硬度，强度，塑性和（hé）韧性。

3）稳定工件尺（chǐ）寸。通过回（huí）火可使金（jīn）相组（zǔ）织（zhī）趋于（yú）稳定，以保（bǎo）证在以（yǐ）后的（de）使用过程中不再发生变形。

4）改善某些合（hé）金钢的切削（xuē）性能。

回火的作用在于：

① 提（tí）高（gāo）组织（zhī）稳定（dìng）性（xìng），使工件在使用过（guò）程中不再发生组（zǔ）织转（zhuǎn）变，从而使（shǐ）工件几何（hé）尺寸和性能保持（chí）稳定。

② 消除（chú）内应力，以（yǐ）便改善工件（jiàn）的使用性能并稳定工件几（jǐ）何尺寸。

③ 调（diào）整钢（gāng）铁的（de）力学性能以满足使用要求。

回火之所以具有这些作用，是因为温度升高时（shí），原子活动（dòng）能力增强（qiáng），钢铁中的铁、碳和其他合金（jīn）元素的原子可以较快地进行扩散，实现原子的重（chóng）新排列组（zǔ）合（hé），从（cóng）而使不稳（wěn）定（dìng）的不平衡组织逐步转变为稳（wěn）定的平衡组（zǔ）织。内应力的消除还（hái）与温度升高时金属强度降（jiàng）低（dī）有关。一般钢（gāng）铁回火（huǒ）时，硬度和（hé）强度（dù）下降（jiàng），塑性提高（gāo）。回火温度越高（gāo），这（zhè）些力学性能的变化（huà）越大。有些合（hé）金元素含（hán）量较高的合金钢，在某一温度范围回火时，会析出一些颗粒细小的金属化合物，使强度和硬度上（shàng）升。这种现象称为（wéi）二（èr）次硬化。

回（huí）火要求：用途不同的工件应（yīng）在不同温（wēn）度（dù）下回火，以满足（zú）使用（yòng）中的要（yào）求。

① 刀具、轴承、渗碳淬火零（líng）件、表面淬火零件通常在（zài）250℃以（yǐ）下（xià）进行低温回火。低温（wēn）回（huí）火（huǒ）后硬度变（biàn）化不大，内应力减小，韧性稍有提（tí）高。

② 弹簧（huáng）在（zài）350～500℃下中温回火，可获得较高的（de）弹性和（hé）必要的韧性（xìng）。

③ 中碳结构钢制作的零件通常（cháng）在500～600℃进行高温回火，以获得适（shì）宜的强度与（yǔ）韧性的良好配合。

钢在300℃左右回火时（shí），常使其（qí）脆性（xìng）增大（dà），这种现象称（chēng）为首类回火脆性。一般（bān）不应在这（zhè）个温度区间回火。某些中碳合金（jīn）结构（gòu）钢在高温回火后，如果缓（huǎn）慢冷至室温，也易于（yú）变脆。这（zhè）种现象称为第二类回火脆性。在钢中加入钼，或回火（huǒ）时在油或水（shuǐ）中冷却，都可以防（fáng）止第二类（lèi）回火脆性（xìng）。将第二类回火脆性（xìng）的钢（gāng）重新加热至原来的回火温度，便可以消除这种（zhǒng）脆（cuì）性。

在（zài）生（shēng）产中，常根（gēn）据（jù）对工件性能的要求。按加热温度的不同（tóng），把回火分为低温回火，中温回火，和高温回火（huǒ）。淬火和（hé）随后的高温回火（huǒ）相结（jié）合的（de）热（rè）处理工艺称为调质，即在具有高度强度的同时，又有好（hǎo）的塑性（xìng）韧性。

1、低温（wēn）回火：150-250℃ ，M回，减（jiǎn）少内（nèi）应力和脆（cuì）性，提（tí）高塑（sù）韧性，有（yǒu）较高的硬（yìng）度和耐磨性。用于制作量（liàng）具、刀（dāo）具和滚动轴承等。

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

3、高温回火（huǒ）：500-650℃ ，S回，具有良好的（de）综合力（lì）学性能。用于（yú）制作（zuò）齿轮（lún）、曲轴等。

什（shí）么是正火?

正火是—种改善钢材韧性的热（rè）处理。将钢构（gòu）件加热到Ac3温度以上30〜50℃后，保温一段时间出炉空冷。主要特点是（shì）冷却（què）速度快于退火（huǒ）而低（dī）于（yú）淬火，正火（huǒ）时（shí）可在稍（shāo）快的冷却（què）中使钢材（cái）的结晶晶粒细化，不但可得（dé）到满意的强度，而且可以明（míng）显提（tí）高韧性(AKV值），降（jiàng）低构件的开（kāi）裂倾向。—些低合金（jīn）热轧钢（gāng）板、低合（hé）金钢（gāng）锻件与铸（zhù）造件经正火处理后，材料的综合力学性能（néng）可以（yǐ）大大改善，而且也改善了切削性能。

正火有以下目的和用（yòng）途：

① 对（duì）亚共析钢，正火用以消（xiāo）除铸、锻、焊件的过（guò）热粗（cū）晶（jīng）组织和魏氏组（zǔ）织，轧材中（zhōng）的带状组织（zhī）；细化晶粒；并可作为淬火前的（de）预（yù）先（xiān）热处理。

② 对过共（gòng）析钢，正火可以消除（chú）网状（zhuàng）二次（cì）渗碳体，并使珠光体细化，不（bú）但改善机械性能，而且有利（lì）于以后的（de）球化退火。

③ 对低（dī）碳深（shēn）冲薄钢板，正火可以（yǐ）消除晶（jīng）界（jiè）的游离（lí）渗碳体，以改善（shàn）其深冲性能（néng）。

④ 对低碳钢和低碳低合金钢，采用正火，可得到较多的细片状（zhuàng）珠光体组织，使硬度（dù）增（zēng）高到HB140-190，避免切削时的“粘刀（dāo）”现（xiàn）象，改善切（qiē）削加工（gōng）性。对中碳（tàn）钢，在（zài）既可用正火又可用（yòng）退火的场合下，用正火更为（wéi）经济和方便。

⑤ 对（duì）普通中碳结（jié）构（gòu）钢（gāng），在（zài）力学性能要求（qiú）不（bú）高的场合下，可（kě）用正火代（dài）替淬火加高温（wēn）回火（huǒ），不仅操作简便，而且使（shǐ）钢材的组织和尺寸稳（wěn）定（dìng）。

⑥ 高温正火(Ac3以上（shàng）150～200℃)由于（yú）高温下扩散（sàn）速度较高,可以减少（shǎo）铸件和锻件的成分（fèn）偏析。高温正火后（hòu）的粗大晶粒可通过随后（hòu）第（dì）二次较低温度的（de）正火予以细化（huà）。

⑦ 对某些用（yòng）于（yú）汽（qì）轮机和锅炉的低（dī）、中碳（tàn）合金（jīn）钢，常采用正火以（yǐ）获得（dé）贝氏体组织，再经高温回火，用于（yú）400～550℃时（shí）具有良好的抗蠕（rú）变能力。

⑧ 除钢（gāng）件和钢（gāng）材以外（wài），正（zhèng）火还广泛（fàn）用于球墨铸（zhù）铁热处理，使其获（huò）得珠（zhū）光体基（jī）体，提高（gāo）球墨铸（zhù）铁的（de）强度。

由于（yú）正火的（de）特点是空气冷却，因而环境（jìng）气温、堆放方式（shì）、气（qì）流及工件尺寸（cùn）对正（zhèng）火后的组织（zhī）和性能均有影响。正火组（zǔ）织还可作为合金钢的一种分类方法。通常根据（jù）直径为25毫米的试样加热到900℃后,空冷得到的组织，将（jiāng）合金钢分为珠光（guāng）体钢、贝氏体钢、马氏体钢（gāng）和（hé）奥氏体钢。

什（shí）么是退（tuì）火？

退火是（shì）将金属缓慢（màn）加热到一定温度，保持足够时间，然后（hòu）以适宜速度（dù）冷却的一（yī）种金属热（rè）处（chù）理工艺。退火热处理分为完（wán）全退火（huǒ），不完全退火（huǒ）和去（qù）应力退火。退火材料的力学（xué）性（xìng）能可以用拉伸试验来检测，也可（kě）以用硬度试（shì）验来检测。许多钢（gāng）材都是以退（tuì）火（huǒ）热处理状态（tài）供货的，钢材硬度检测可以采用洛氏硬度计，测试HRB硬度，对于较薄的钢板（bǎn）、钢带以及薄壁钢管，可以采用表面洛氏硬度计，检测（cè）HRT硬度。

退（tuì）火（huǒ）的目的（de）在于：

① 改善或消除钢铁在铸造（zào）、锻（duàn）压、轧制和（hé）焊接过程中所造成的各种组（zǔ）织（zhī）缺陷以及残余（yú）应力，防止（zhǐ）工件变形、开（kāi）裂。

② 软化工件以便进行切削加工。

③ 细化晶（jīng）粒，改善组（zǔ）织以（yǐ）提高（gāo）工件（jiàn）的机械性能。

④ 为zui终（zhōng）热处理（淬火、回火）作好组织准备。

常用（yòng）的（de）退火工艺有：

① 完全退火。用以细化（huà）中（zhōng）、低（dī）碳钢经铸造、锻压和焊接后出现的（de）力学性能不佳的（de）粗大过热（rè）组织。将工件加热（rè）到铁素体全部（bù）转变为（wéi）奥（ào）氏（shì）体的温度以上（shàng）30～50℃，保（bǎo）温一段时间，然后随炉缓慢冷却，在冷却过程（chéng）中奥氏体再次发（fā）生转（zhuǎn）变，即可使钢的（de）组（zǔ）织变细。

② 球（qiú）化（huà）退火。用以降（jiàng）低工具钢和轴承（chéng）钢锻压后（hòu）的偏（piān）高硬度。将工件（jiàn）加热到钢开始形成奥氏体的（de）温度以上20～40℃，保温后缓慢冷却（què），在冷（lěng）却过（guò）程中珠光体中的片层状渗碳体变为球状，从而降低了硬度。

③ 等温退火。用以降低某些（xiē）镍（niè）、铬含量较高的合金结构钢（gāng）的高硬度，以进行切削加（jiā）工（gōng）。一（yī）般先以较快速度冷却到奥氏体zui不稳（wěn）定的温（wēn）度，保（bǎo）温适当时（shí）间，奥氏体转变为托（tuō）氏（shì）体或索氏体，硬度即可降低。

④ 再结晶退火。用（yòng）以消除金（jīn）属线材、薄（báo）板在冷拔、冷轧过（guò）程中的（de）硬化（huà）现象（硬度升高（gāo）、塑性下降）。加（jiā）热温度一般为钢开始形成奥氏（shì）体的温度以下50～150℃ ，只（zhī）有这样才能消除（chú）加工硬（yìng）化效应使金（jīn）属软化。

⑤ 石墨化（huà）退（tuì）火。用以使含有大量（liàng）渗碳体的（de）铸铁变（biàn）成塑性良好的可锻铸铁（tiě）。工艺操作是将铸件加热到（dào）950℃左右，保温一定时间后适当冷却（què），使渗碳体分解形（xíng）成团（tuán）絮（xù）状（zhuàng）石墨。

⑥ 扩散（sàn）退火。用以使合金铸件化学成分均匀化（huà），提高其使用性（xìng）能。方法是（shì）在不发生熔化（huà）的前（qián）提下，将铸件加热到尽可能（néng）高的（de）温（wēn）度（dù），并长时间保温（wēn），待合金（jīn）中各种（zhǒng）元素扩散趋于均匀分布后（hòu）缓冷。

⑦ 去（qù）应（yīng）力退火。用以（yǐ）消除（chú）钢铁（tiě）铸件和（hé）焊接件的内应力。对于钢铁制品加热后开始（shǐ）形成奥氏体的温度以（yǐ）下100～200℃，保温后在空（kōng）气中冷却，即可消除内应力。