什么叫淬火？

钢的淬（cuì）火是将（jiāng）钢加（jiā）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（shǐ）之全部或部分奥氏体（tǐ）化，然后以大于（yú）临界冷（lěng）却速度的冷（lěng）速（sù）快冷到（dào）Ms以下（xià）（或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（jiāng）铝（lǚ）合金、铜合（hé）金（jīn）、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带（dài）有快速冷（lěng）却过程的热处理工艺称为淬火。

淬火的目（mù）的（de）：

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

2）改善某些特殊钢的（de）材料性能或化学性能。如提（tí）高不锈钢的耐蚀性，增（zēng）加磁钢的永磁性等。

淬（cuì）火冷却时，除需合理选用淬火介质外，还（hái）要有正（zhèng）确的淬火（huǒ）方法，常用的淬火方法，主要有单（dān）液淬火，双液（yè）淬火，分级淬火、等温淬火，局部（bù）淬火等（děng）。

钢铁工（gōng）件在淬火后（hòu）具有以下（xià）特点：

① 得到（dào）了（le）马氏体、贝（bèi）氏体、残余奥氏体等（děng）不（bú）平（píng）衡（即不稳（wěn）定（dìng））组织（zhī）。

② 存在较大内应力。

③ 力学性能不能满足要求。因此（cǐ），钢（gāng）铁工件淬火后（hòu）一般都要经过回（huí）火

什么叫回火？

回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度，保温一定（dìng）时间后（hòu），以一定方式冷却的热处理工艺，回火是淬火后（hòu）紧接（jiē）着（zhe）进行（háng）的一种操作，通常也（yě）是工件进行热处理的（de）zui后一道工序（xù），因而把淬火（huǒ）和回火的联合工艺称为zui终处理。淬火与回火的主要目（mù）的是：

1）减少内应力和降低脆性，淬火件（jiàn）存（cún）在（zài）着很大的应（yīng）力（lì）和脆性，如没有及时（shí）回火往往（wǎng）会产生变形甚至开裂。

2）调整工件的机械性（xìng）能，工件淬火后，硬度高，脆（cuì）性大，为了满足各种工件不同（tóng）的性能要求（qiú），可以通过回火来调整，硬度，强度（dù），塑（sù）性和韧性。

3）稳（wěn）定工件尺寸。通过回火可使金相组织趋于稳定（dìng），以保证在以后的使用过程中不再（zài）发生（shēng）变形。

4）改善某（mǒu）些合金钢的切（qiē）削性能。

回火的作用在（zài）于（yú）：

① 提（tí）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）使工件（jiàn）几何尺寸和性能（néng）保持稳（wěn）定。

② 消除（chú）内应力，以便（biàn）改善工件的使（shǐ）用性能（néng）并稳（wěn）定工件几何尺寸。

③ 调整钢铁的力学（xué）性能以满（mǎn）足使用要求。

回火之所以具（jù）有这些作用（yòng），是因为温度升高时，原子活动能力增强，钢铁中的铁、碳和其他合金元素（sù）的原子可以较快地进行扩散（sàn），实现原子的重新排列组合，从而使不稳定（dìng）的（de）不（bú）平衡组（zǔ）织逐（zhú）步转变为稳定的平衡组织。内（nèi）应力的消除还与温度升高（gāo）时（shí）金属强度降（jiàng）低（dī）有关（guān）。一般（bān）钢铁回火时，硬（yìng）度（dù）和（hé）强度下降，塑性提高（gāo）。回火温度（dù）越高，这些力学性能的变化越大。有些合（hé）金元素含量较高的合（hé）金钢，在（zài）某一（yī）温度范围回火时，会析（xī）出一些颗粒（lì）细小的金属化合物，使强（qiáng）度和（hé）硬度（dù）上升。这种现象称（chēng）为二次硬（yìng）化。

回火要求：用途（tú）不同的工件应在不同（tóng）温度下回火（huǒ），以（yǐ）满足使用中的要求（qiú）。

① 刀具、轴承、渗碳淬火（huǒ）零件、表面淬火零件通常在250℃以（yǐ）下进行（háng）低温回火。低温回火后硬度变化不大（dà），内应力减小，韧（rèn）性稍有提高（gāo）。

② 弹簧在350～500℃下（xià）中（zhōng）温（wēn）回火，可获得较（jiào）高的弹性和必要的韧性。

③ 中碳（tàn）结构钢制作的（de）零（líng）件（jiàn）通常在500～600℃进行高温回（huí）火，以（yǐ）获得适宜的强（qiáng）度与韧性的良好配合。

钢在（zài）300℃左右回（huí）火时，常使其（qí）脆性增（zēng）大，这（zhè）种现象称为首（shǒu）类回火脆（cuì）性（xìng）。一般不应在这（zhè）个（gè）温度区间回火。某些中碳合金结构钢在高温回火（huǒ）后，如果缓慢冷至（zhì）室温，也易于变脆。这种现象称为第二（èr）类回火脆性。在（zài）钢中（zhōng）加（jiā）入钼，或回火时在（zài）油或水中冷却，都（dōu）可以防止（zhǐ）第二类（lèi）回火脆性（xìng）。将第二类回火（huǒ）脆性（xìng）的钢（gāng）重新加热至原来的回（huí）火温度，便可以消（xiāo）除这（zhè）种脆性（xìng）。

在生产（chǎn）中，常根据（jù）对工件（jiàn）性能的要求。按加热温度的（de）不（bú）同（tóng），把（bǎ）回火分为低温回火，中温回（huí）火，和高（gāo）温回火（huǒ）。淬火和随后的高温（wēn）回火相结合的热处（chù）理工艺称为调质（zhì），即在具有高度强度的同时，又有（yǒu）好的塑性韧性。

1、低温（wēn）回火：150-250℃ ，M回，减少内应力和脆性，提高塑韧性，有较高的硬度和（hé）耐磨（mó）性。用于制作量具、刀具和（hé）滚动轴承等（děng）。

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

3、高温回火：500-650℃ ，S回，具有良（liáng）好的综合（hé）力（lì）学性能。用于制作齿轮（lún）、曲（qǔ）轴等。

什么是正（zhèng）火?

正火（huǒ）是（shì）—种改善钢材韧性（xìng）的热处理。将钢构件加热（rè）到Ac3温度以上30〜50℃后，保温一段时间出炉空冷。主要特点是冷（lěng）却速度快于退火（huǒ）而低（dī）于（yú）淬火（huǒ），正（zhèng）火时可在稍快的（de）冷却中使钢材的（de）结晶晶粒细化，不但可得到满（mǎn）意的（de）强（qiáng）度，而（ér）且可（kě）以明显（xiǎn）提（tí）高（gāo）韧性(AKV值），降低构件的开（kāi）裂倾向。—些低合金热轧钢板、低合（hé）金钢锻件与铸造件经正火（huǒ）处理后，材料的综合力学性（xìng）能可以大大改善，而且也改善（shàn）了切削性能。

正火有以下目（mù）的和（hé）用途：

① 对亚共析钢（gāng），正火用以消除铸、锻、焊件的过热粗晶组织和魏氏组织，轧材（cái）中的带状组（zǔ）织（zhī）；细（xì）化（huà）晶粒（lì）；并可作为淬火前的预先热处（chù）理。

② 对过共（gòng）析钢，正火可以（yǐ）消除网状（zhuàng）二（èr）次渗碳（tàn）体，并使（shǐ）珠光（guāng）体细（xì）化，不但改善（shàn）机械性能，而且有利于以后的球化（huà）退火。

③ 对低碳深冲薄钢（gāng）板，正火可以（yǐ）消除晶界的（de）游（yóu）离渗碳（tàn）体，以（yǐ）改善其深冲性能。

④ 对低碳（tàn）钢和低碳低合（hé）金钢，采用正（zhèng）火，可（kě）得到较多的细（xì）片状珠光体组织（zhī），使硬度（dù）增高到HB140-190，避免切削时的（de）“粘刀（dāo）”现（xiàn）象，改善切削加（jiā）工性。对中碳钢，在（zài）既可用正火又（yòu）可用退火的场合下，用正（zhèng）火更为（wéi）经济和方便。

⑤ 对普通中碳结构钢，在力学性能要求不高（gāo）的场（chǎng）合下，可用正火代替淬火加高（gāo）温（wēn）回火，不仅（jǐn）操（cāo）作（zuò）简便，而且（qiě）使（shǐ）钢材的组织和尺寸稳定。

⑥ 高（gāo）温（wēn）正火(Ac3以（yǐ）上150～200℃)由于高温下扩散（sàn）速度（dù）较高,可以减少铸件和锻件的成分偏析。高温正火后的粗（cū）大晶粒可通过随后第二次（cì）较低（dī）温度的（de）正火予以细化。

⑦ 对某些用于汽轮机和锅炉的低、中（zhōng）碳合金钢，常采用正（zhèng）火以获得贝氏体（tǐ）组织，再经高温回火，用于400～550℃时具有良好（hǎo）的抗蠕变能力。

⑧ 除（chú）钢件和（hé）钢材以外（wài），正火还广泛用于球墨（mò）铸铁热处理，使其（qí）获得珠光（guāng）体（tǐ）基体，提高球墨铸（zhù）铁的强度。

由于正火的特点是空（kōng）气冷却，因而环境气温、堆（duī）放方式、气流（liú）及（jí）工（gōng）件（jiàn）尺寸对正火后的组织和性（xìng）能均（jun1）有（yǒu）影（yǐng）响。正火组织还可作为合金钢的（de）一种分类方法。通常根据直径为25毫米的试样加热到（dào）900℃后,空冷得到的组织（zhī），将合金钢分为珠光（guāng）体钢、贝氏体钢、马（mǎ）氏体钢和奥氏体钢。

什么是退火？

退火是将金属缓慢加热到一（yī）定温度，保持足够时间，然（rán）后以适宜速度（dù）冷却的一种金属热（rè）处理工（gōng）艺（yì）。退（tuì）火热处理分为完全退火，不完全退火和去应力退火（huǒ）。退火材料（liào）的力学性能可以用拉伸试验来检测，也（yě）可以（yǐ）用硬度试验来检测（cè）。许多钢材都是以退火（huǒ）热处理状态供货的，钢材（cái）硬度检（jiǎn）测可（kě）以采（cǎi）用洛氏（shì）硬度计，测试HRB硬度，对于较薄的钢（gāng）板、钢带（dài）以（yǐ）及薄壁钢管，可以（yǐ）采用表（biǎo）面洛氏硬度计（jì），检测HRT硬度。

退（tuì）火的目的在于：

① 改（gǎi）善或消除钢铁在铸（zhù）造（zào）、锻压、轧制和焊接过（guò）程中所造成的各种组织（zhī）缺陷以及残（cán）余应力（lì），防（fáng）止工件变形、开裂。

② 软化工件以便（biàn）进（jìn）行（háng）切削加工（gōng）。

③ 细化（huà）晶粒，改善组织以提高工件的机械性能。

④ 为（wéi）zui终（zhōng）热（rè）处理（lǐ）（淬火、回（huí）火）作好（hǎo）组（zǔ）织准备（bèi）。

常（cháng）用的退火工艺有：

① 完（wán）全退火（huǒ）。用以细化中、低（dī）碳（tàn）钢经铸造、锻压和焊接（jiē）后出现的力学性（xìng）能不（bú）佳的（de）粗大（dà）过热组织（zhī）。将工件加热（rè）到铁素体全部转（zhuǎn）变为（wéi）奥（ào）氏体的（de）温度以上30～50℃，保温（wēn）一段（duàn）时间，然后随炉（lú）缓慢冷却，在冷却（què）过程中奥氏（shì）体再（zài）次发生（shēng）转变（biàn），即可使钢的组织变细。

② 球化退火。用（yòng）以降（jiàng）低工具钢和轴承钢锻压后的（de）偏高硬（yìng）度。将工（gōng）件（jiàn）加热到钢开始形（xíng）成奥氏体（tǐ）的温度（dù）以上20～40℃，保温（wēn）后缓慢冷却（què），在冷（lěng）却过程中珠光（guāng）体中（zhōng）的片层状渗碳体变为球状，从而降（jiàng）低了硬（yìng）度。

③ 等温退（tuì）火（huǒ）。用以（yǐ）降（jiàng）低某些镍、铬含量较（jiào）高的合金（jīn）结（jié）构钢的高硬度，以进行切削（xuē）加工。一般（bān）先以（yǐ）较快速度冷却到奥氏体（tǐ）zui不稳（wěn）定的温度，保温适（shì）当时间，奥（ào）氏体转变为（wéi）托氏体（tǐ）或索（suǒ）氏体，硬度即可降低。

④ 再结晶（jīng）退火。用以消（xiāo）除金属线材（cái）、薄（báo）板在冷拔、冷轧过程中的（de）硬化现象（硬度升高、塑性下降）。加热温度一般为钢开始形（xíng）成奥氏体的（de）温（wēn）度以下50～150℃ ，只有这（zhè）样才能消除加工硬化效（xiào）应使金属（shǔ）软化。

⑤ 石（shí）墨化退火。用以使（shǐ）含有大量渗（shèn）碳体的铸铁变（biàn）成塑性良好的可锻铸铁。工（gōng）艺操作是将铸件加热到（dào）950℃左（zuǒ）右，保温一（yī）定时间后适当冷却，使渗碳体分解形成团（tuán）絮状石墨。

⑥ 扩散退火。用以（yǐ）使合金铸（zhù）件化学成分均匀化，提高其使用性能。方法是在不发生熔化（huà）的前提下，将铸件（jiàn）加热到尽可能高（gāo）的温度（dù），并（bìng）长时间保温，待（dài）合金（jīn）中（zhōng）各种元素扩散趋于均匀（yún）分布后缓冷。

⑦ 去应力退火。用（yòng）以（yǐ）消除钢铁铸件和焊接件的内应力。对于钢铁制品加热后开（kāi）始形成奥氏体的温度以下100～200℃，保温（wēn）后在空（kōng）气中冷却（què），即可消除内应力（lì）。