什么叫淬（cuì）火？

钢的淬火是将（jiāng）钢加（jiā）热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共（gòng）析钢）以上温（wēn）度，保温一段时间，使之（zhī）全部或部分奥氏体化（huà），然后以大（dà）于（yú）临界冷却速度的冷速快冷到Ms以（yǐ）下（xià）（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏（shì）体）转变的热（rè）处理工艺。通（tōng）常也将铝（lǚ）合金、铜（tóng）合金、钛合（hé）金（jīn）、钢（gāng）化玻璃等材（cái）料的（de）固溶（róng）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（tí）高金属成材或（huò）零件的机械性能（néng）。例（lì）如：提高工具、轴承等的硬（yìng）度和耐磨性（xìng），提高弹（dàn）簧的弹性极限，提高轴（zhóu）类零件的综（zōng）合机械性能等。

2）改（gǎi）善某（mǒu）些特（tè）殊（shū）钢的（de）材料性能（néng）或化学性能。如（rú）提高不锈钢的耐蚀性，增加磁钢的永（yǒng）磁性等。

淬（cuì）火（huǒ）冷却时，除需合（hé）理选用淬火介质（zhì）外，还要有（yǒu）正确的淬火方法，常用的（de）淬火方法，主要有单液淬火（huǒ），双液淬火（huǒ），分级淬火、等（děng）温淬火，局部（bù）淬火等。

钢铁工（gōng）件（jiàn）在淬火后（hòu）具有以下（xià）特点：

① 得到了马氏体、贝（bèi）氏体、残余（yú）奥氏（shì）体等不平衡（即不稳定（dìng））组织。

② 存在较大内应力。

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

什么叫回火？

回火是将淬（cuì）火后的金（jīn）属成材或零（líng）件加（jiā）热到某一温度，保（bǎo）温一定时间后，以一定方式冷却的热处理工艺（yì），回火是淬火后紧接（jiē）着进行的一种操作，通常也是工件进（jìn）行热处理的zui后（hòu）一道工序，因（yīn）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的是：

1）减少内应（yīng）力和降低（dī）脆（cuì）性，淬（cuì）火件存在（zài）着很大的应力和脆性，如（rú）没有（yǒu）及时回火往往会产生（shēng）变（biàn）形甚至开裂。

2）调（diào）整（zhěng）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（zhǒng）工件不同的性能要求，可以通过回火来调整，硬（yìng）度（dù），强度（dù），塑（sù）性和韧（rèn）性。

3）稳定工（gōng）件（jiàn）尺寸。通过回火可使金相组织趋于稳定，以保证在以（yǐ）后的使用过程中不再发生（shēng）变形（xíng）。

4）改善某些合金（jīn）钢的（de）切削性能。

回火的作用在于：

① 提高组（zǔ）织稳定性，使工件在使用过程中（zhōng）不再（zài）发生（shēng）组织转变，从而（ér）使工（gōng）件几何（hé）尺寸和性能保持（chí）稳定。

② 消除内应力，以便改（gǎi）善（shàn）工件的使用性能（néng）并稳定工件（jiàn）几何尺寸。

③ 调整钢铁（tiě）的力（lì）学性能以满足使（shǐ）用要求（qiú）。

回火之所以具有这些（xiē）作用，是因为温（wēn）度升高时，原子活（huó）动能力增强，钢铁中的铁、碳和其他合金元（yuán）素的原子可以较快（kuài）地进行扩散（sàn），实现原子（zǐ）的重新（xīn）排列组合，从而使不稳定的（de）不平衡组织逐步转变为稳定的平（píng）衡组织（zhī）。内（nèi）应力的消（xiāo）除还与温度升高时金（jīn）属强度降低有关。一般钢铁回火时，硬度和强度下降，塑性提高。回火温（wēn）度越高，这（zhè）些力学性能的变化越大。有些合金元素（sù）含量较高的合金钢，在某一（yī）温度范围回火时，会析出一些颗粒细小的金属（shǔ）化合物，使（shǐ）强（qiáng）度和硬度上升。这（zhè）种现象称（chēng）为二次硬化。

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

① 刀（dāo）具、轴承、渗碳淬（cuì）火零件、表面淬火（huǒ）零件通常在250℃以（yǐ）下（xià）进行低温回火。低温回火后硬度（dù）变化（huà）不大，内应力减小，韧性稍（shāo）有提高。

② 弹簧（huáng）在350～500℃下（xià）中（zhōng）温回火，可获得（dé）较高的（de）弹（dàn）性和必要的韧（rèn）性。

③ 中碳结构钢制作的（de）零件通常在500～600℃进（jìn）行高温回火，以获得适宜的强度（dù）与韧性的（de）良（liáng）好（hǎo）配合。

钢在300℃左右回火（huǒ）时，常使其（qí）脆性增（zēng）大，这种现（xiàn）象称为首类（lèi）回火（huǒ）脆性。一（yī）般（bān）不应在这个温度区间回（huí）火。某（mǒu）些（xiē）中碳合金（jīn）结构钢在高（gāo）温（wēn）回火（huǒ）后（hòu），如果缓（huǎn）慢冷至室温，也（yě）易于变脆。这（zhè）种现象称为第（dì）二类回火脆性。在钢中加入钼，或回火时（shí）在油或水（shuǐ）中（zhōng）冷却（què），都（dōu）可以防止第二类回火脆性。将第二类回火脆性（xìng）的钢重新加热至原来的（de）回火温度，便可以消除（chú）这（zhè）种脆性。

在生产中，常（cháng）根据对工件性能的要求（qiú）。按加热温度的不同，把回火分为低温回火（huǒ），中温回火，和高温回火。淬火（huǒ）和随后（hòu）的高温回火相结合的热处理工艺称（chēng）为调（diào）质，即在具有高度（dù）强度的同时，又有（yǒu）好（hǎo）的塑性（xìng）韧性。

1、低温回火：150-250℃ ，M回，减少内应力和脆性，提（tí）高塑韧性（xìng），有较高的硬度（dù）和耐磨性。用于制作量具、刀具和滚动（dòng）轴承等。

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

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

什么是正火?

正（zhèng）火（huǒ）是—种改善钢（gāng）材（cái）韧性的热处理。将钢构（gòu）件加热到Ac3温度以（yǐ）上30〜50℃后，保温一段时间出炉空冷。主要特点是冷却速度（dù）快于退火而低（dī）于（yú）淬火，正（zhèng）火时可（kě）在稍快（kuài）的冷却中（zhōng）使钢（gāng）材的结晶晶粒细化，不（bú）但可得到满（mǎn）意的强度，而且可以明显提高韧性(AKV值），降低构件（jiàn）的开裂倾向。—些低合金热轧（zhá）钢板、低合（hé）金钢锻件（jiàn）与铸造件经正火处（chù）理后（hòu），材料的综合力学性能可以（yǐ）大大（dà）改善，而（ér）且也改善了切削（xuē）性能。

正火有（yǒu）以下目的和用（yòng）途：

① 对（duì）亚共（gòng）析（xī）钢，正火用以消除铸、锻、焊件（jiàn）的过热粗晶（jīng）组（zǔ）织和魏氏组织，轧材（cái）中的（de）带状组织；细化晶粒；并（bìng）可作为淬火前的预（yù）先热处理。

② 对过共（gòng）析钢，正火可以消（xiāo）除网（wǎng）状（zhuàng）二（èr）次渗（shèn）碳体，并使（shǐ）珠光体细化，不但改善机械性能（néng），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（kě）以消（xiāo）除晶界的游（yóu）离渗碳体，以（yǐ）改善其（qí）深冲性能。

④ 对低碳（tàn）钢（gāng）和低（dī）碳低合金钢，采用（yòng）正火（huǒ），可（kě）得到较多的细片状珠光体组（zǔ）织，使硬度增高到（dào）HB140-190，避免切削时的“粘刀”现象，改善切削（xuē）加工性。对中碳钢，在既可用（yòng）正火又可用退火的场合（hé）下（xià），用正火更为经（jīng）济和方便。

⑤ 对普通中碳结构钢，在力学性能要求不高的场合下（xià），可用正（zhèng）火代替淬火（huǒ）加高温回火，不仅操作简便，而且使钢材的组织和尺寸稳定。

⑥ 高温正（zhèng）火(Ac3以上（shàng）150～200℃)由于高温下扩散速度较高,可以减少铸件和（hé）锻件的（de）成（chéng）分偏析。高（gāo）温正火后的粗大（dà）晶粒可通过（guò）随后（hòu）第二次较低（dī）温度的正火予以细化。

⑦ 对某些用于汽（qì）轮机（jī）和锅炉的低、中（zhōng）碳合金钢，常采用正火以获（huò）得贝氏（shì）体组织，再经高（gāo）温回火，用（yòng）于400～550℃时具有良好（hǎo）的抗蠕变能力。

⑧ 除钢（gāng）件和（hé）钢材（cái）以外，正火还（hái）广泛用于球墨（mò）铸铁热处理，使（shǐ）其（qí）获得珠光体（tǐ）基体，提高（gāo）球墨铸铁的强度。

由（yóu）于正（zhèng）火的特点（diǎn）是空（kōng）气（qì）冷却，因而环境气（qì）温、堆放方式、气流及工件尺寸对正火后（hòu）的组织和（hé）性能均有影响。正火组织还（hái）可作为合（hé）金钢的一（yī）种（zhǒng）分类方法。通（tōng）常根（gēn）据直（zhí）径（jìng）为25毫米（mǐ）的试样（yàng）加热到（dào）900℃后,空冷得到的组（zǔ）织，将合金钢分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢和奥氏体钢（gāng）。

什么是退火？

退（tuì）火（huǒ）是将（jiāng）金属缓慢加（jiā）热到一定温度，保持足够时间，然（rán）后以（yǐ）适宜速度冷却的一（yī）种金属热处理工艺。退火（huǒ）热（rè）处理分（fèn）为完全退火，不完全退火和去应力退火。退火材（cái）料的（de）力学性能可（kě）以（yǐ）用拉伸试验来检测，也（yě）可以用硬度试验来检测。许多钢材都是以退火热（rè）处理状态供货的，钢材硬度检（jiǎn）测可以（yǐ）采（cǎi）用洛氏硬度计，测试（shì）HRB硬度，对于较薄的钢板、钢带以（yǐ）及薄壁钢管，可以（yǐ）采用表面洛氏硬（yìng）度计（jì），检测HRT硬度。

退火的目（mù）的（de）在（zài）于：

① 改（gǎi）善或消除钢（gāng）铁在（zài）铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的（de）各种组织缺陷以及残余应力，防（fáng）止（zhǐ）工件变形、开（kāi）裂。

② 软化工件以便进行切削加工。

③ 细化晶粒，改善组（zǔ）织以提（tí）高（gāo）工件（jiàn）的（de）机械（xiè）性能。

④ 为zui终热处理（淬火、回火）作好组织（zhī）准备。

常用的退火工艺有：

① 完全退（tuì）火（huǒ）。用以细化中（zhōng）、低碳钢经铸造、锻压和焊接后（hòu）出现的（de）力学性能不佳的粗（cū）大过热组织。将工件加（jiā）热到铁素体全部转变（biàn）为奥（ào）氏（shì）体的温度（dù）以上30～50℃，保温一段（duàn）时间，然后随炉缓慢冷却（què），在冷却过程（chéng）中奥氏体再次发生转变，即可使钢的组织变细。

② 球化退（tuì）火。用（yòng）以降低工具钢和轴承钢锻压后（hòu）的（de）偏高硬度。将（jiāng）工件（jiàn）加热到钢开始形成奥氏体的温（wēn）度以（yǐ）上20～40℃，保温后缓慢冷却（què），在冷却过程中珠（zhū）光（guāng）体中的（de）片层（céng）状渗碳体变为球状（zhuàng），从而降低了硬（yìng）度（dù）。

③ 等温（wēn）退火。用以（yǐ）降低某些（xiē）镍、铬（gè）含量较高（gāo）的合（hé）金结构钢的高硬度，以进行切削加工。一般（bān）先以较快速度（dù）冷却到奥（ào）氏体（tǐ）zui不稳定的温度，保温（wēn）适当时间，奥氏体转变为（wéi）托氏体或索（suǒ）氏体，硬度即可（kě）降低。

④ 再结晶退火（huǒ）。用以消（xiāo）除金属线材、薄板（bǎn）在冷拔、冷轧过程（chéng）中的硬化现象（硬度升高、塑性下降）。加热温（wēn）度一般为钢（gāng）开始形成奥氏体的温度以下50～150℃ ，只（zhī）有这（zhè）样才能消除加工硬化效应使金属软化。

⑤ 石墨化退（tuì）火。用（yòng）以使含（hán）有大量渗碳体的铸铁变成（chéng）塑性良好（hǎo）的可锻铸铁（tiě）。工艺操作是（shì）将铸件（jiàn）加（jiā）热到（dào）950℃左右，保温（wēn）一定时间后适（shì）当冷却，使渗碳体分解形（xíng）成团（tuán）絮（xù）状石墨。

⑥ 扩散退火。用以使合金铸件化学成分均匀化（huà），提高其使用性能（néng）。方法是在不发生熔化（huà）的（de）前提下，将铸（zhù）件加热到尽可能高的温度，并长时间（jiān）保温，待合金中各（gè）种元素（sù）扩散趋于均匀分布（bù）后缓冷。

⑦ 去应力退（tuì）火。用以（yǐ）消（xiāo）除钢铁铸件（jiàn）和（hé）焊接（jiē）件（jiàn）的内应力。对于钢铁（tiě）制品加热（rè）后开始形成奥（ào）氏（shì）体的温度以下100～200℃，保温后在空（kōng）气中冷却，即可（kě）消除内应（yīng）力。