什么叫淬（cuì）火（huǒ）？

钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢（gāng））或（huò）Ac1（过共析钢）以上（shàng）温度，保温一段时（shí）间，使之（zhī）全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却（què）速度的冷（lěng）速快冷到Ms以下（或Ms附近等（děng）温）进行（háng）马氏体（或（huò）贝（bèi）氏体）转变的热处理工艺（yì）。通常（cháng）也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过（guò）程的热处理工艺称为淬火。

淬火的（de）目的：

1）提高金属成材或零（líng）件的机（jī）械性（xìng）能。例如：提高工具、轴承（chéng）等的硬度（dù）和耐磨性（xìng），提高弹簧的弹性极限，提高（gāo）轴类零件的（de）综（zōng）合机械性能等。

2）改善某（mǒu）些特（tè）殊钢（gāng）的材料性能或化学性能。如提高不锈钢（gāng）的耐蚀性，增加磁钢的永磁性等。

淬火冷却（què）时，除需（xū）合（hé）理选用淬火介（jiè）质外，还（hái）要有正确的（de）淬（cuì）火方（fāng）法，常用的（de）淬火方法（fǎ），主要有单液淬火，双液淬火，分级淬火、等温淬（cuì）火，局部淬火（huǒ）等。

钢（gāng）铁工件在淬火后具有以下特点：

① 得到了马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不平衡（héng）（即不（bú）稳（wěn）定）组织（zhī）。

② 存在较大内（nèi）应（yīng）力（lì）。

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

什（shí）么叫回火？

回火是（shì）将淬火后的金属成材或（huò）零件加热到（dào）某（mǒu）一温度，保温一（yī）定时间后，以一定方式冷（lěng）却的热处理工艺，回（huí）火（huǒ）是淬火后紧接着进（jìn）行的一种操（cāo）作，通常也是工件进（jìn）行热（rè）处理的zui后一道工序，因而把淬火和回火的（de）联合工艺称为（wéi）zui终处理（lǐ）。淬火与回火的主要（yào）目的是：

1）减（jiǎn）少（shǎo）内应力（lì）和降低脆性（xìng），淬火件存在（zài）着（zhe）很大的应力和（hé）脆性，如没（méi）有及时回火往往会产生变形甚至开裂。

2）调（diào）整工件的机械性能，工件（jiàn）淬火后（hòu），硬（yìng）度高，脆性大（dà），为了满足各种工件不同（tóng）的性（xìng）能要求，可以通过回火（huǒ）来调整，硬度，强度，塑性（xìng）和（hé）韧性。

3）稳定工件（jiàn）尺寸（cùn）。通过回火（huǒ）可（kě）使金（jīn）相组织趋于（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）改善某些合金钢的切削（xuē）性能（néng）。

回火的作用在于：

① 提高组织（zhī）稳（wěn）定性，使工件在使用过程中不（bú）再发生组织转变，从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。

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

③ 调整钢（gāng）铁的（de）力学性能（néng）以满足使用要求。

回火之所以具有这些作用，是因为（wéi）温（wēn）度升（shēng）高（gāo）时，原子（zǐ）活动能力增强，钢铁中的铁、碳和其他合金元素的（de）原子可以（yǐ）较快地进行扩散，实现原子的重新排列组合，从而使不稳定的（de）不（bú）平衡组织逐步转变为稳定的平衡组织（zhī）。内应力的消除（chú）还（hái）与（yǔ）温度升（shēng）高时金（jīn）属（shǔ）强度降低有关。一般钢铁回火时，硬度（dù）和强度下（xià）降，塑性（xìng）提高。回火温度越高，这些力学性（xìng）能的（de）变化越大。有（yǒu）些合金（jīn）元素含量较高的合金钢，在某（mǒu）一温度范围回火时，会析出（chū）一些颗粒细小的金属化合物，使强度和（hé）硬度上升（shēng）。这种（zhǒng）现象称为二次硬（yìng）化（huà）。

回（huí）火要求：用途不同的（de）工件（jiàn）应在不同温度下回火，以满足使用中的（de）要求。

① 刀具、轴承、渗碳淬火零件、表面淬火零件通常在250℃以下进（jìn）行（háng）低温回火（huǒ）。低温回火后硬度变化不大，内应力减（jiǎn）小，韧性稍有提（tí）高。

② 弹（dàn）簧在350～500℃下中温（wēn）回火，可（kě）获（huò）得（dé）较（jiào）高的弹性和必要的韧（rèn）性。

③ 中碳结构（gòu）钢（gāng）制（zhì）作（zuò）的零（líng）件通常在500～600℃进行高温回火，以获得适宜的强度与韧性的良好配合。

钢（gāng）在300℃左右回火（huǒ）时，常使其脆性增大，这种（zhǒng）现（xiàn）象称为首类回火脆性。一般不（bú）应在（zài）这（zhè）个（gè）温度（dù）区间回火。某些中碳合金（jīn）结构钢（gāng）在高温（wēn）回火后，如果（guǒ）缓慢冷至室（shì）温，也易于变脆（cuì）。这（zhè）种现象称为第二类回火（huǒ）脆性（xìng）。在钢中加入钼，或回火时在油或水中冷却（què），都可以防止（zhǐ）第二类回火（huǒ）脆性。将（jiāng）第二类（lèi）回火脆性的钢重新加热至原来（lái）的回火温度，便可以消（xiāo）除这种脆性（xìng）。

在生产中，常根据对（duì）工件性（xìng）能的要求。按加热温度的（de）不同，把回火分为低温（wēn）回（huí）火，中温回（huí）火，和高（gāo）温回火。淬火和随后的高温（wēn）回火相（xiàng）结合的热处（chù）理工艺（yì）称（chēng）为调质，即在具（jù）有高度强度的同时，又有好的塑性韧性。

1、低温回（huí）火：150-250℃ ，M回，减少内应力和脆性，提高塑（sù）韧性，有较高的硬度和（hé）耐（nài）磨性。用于制作量具、刀具和滚动轴承等。

2、中温（wēn）回火：350-500℃ ，T回，具有较高（gāo）的弹性，有（yǒu）一定（dìng）的塑性和硬度。用于制（zhì）作弹（dàn）簧、锻模等。

3、高（gāo）温回火：500-650℃ ，S回（huí），具有良好的综合力学性能。用于制作（zuò）齿（chǐ）轮、曲轴等。

什么是正火?

正火（huǒ）是—种改善钢（gāng）材韧（rèn）性的（de）热（rè）处理。将钢（gāng）构件加热到Ac3温度以上30〜50℃后，保温一（yī）段时间出炉空冷。主（zhǔ）要特点是冷（lěng）却速（sù）度快于退火（huǒ）而低于淬火，正（zhèng）火时可在稍（shāo）快的冷却中（zhōng）使钢材的结（jié）晶（jīng）晶（jīng）粒细（xì）化（huà），不但（dàn）可得到满意的（de）强度，而且可以明显提高韧性（xìng）(AKV值），降（jiàng）低构件的开裂倾（qīng）向。—些低合金热轧钢板、低合金钢（gāng）锻件与铸造件经正火（huǒ）处理后，材料的综合力学性能（néng）可（kě）以大（dà）大（dà）改善，而且也改（gǎi）善了切削性能。

正（zhèng）火有以（yǐ）下目的和用途：

① 对亚共（gòng）析钢，正火用以消除铸、锻、焊件的过热粗晶组织和魏（wèi）氏组织，轧材（cái）中（zhōng）的（de）带状组织；细化晶粒；并可作（zuò）为淬火前的（de）预先热处理。

② 对过共析钢，正火可以消除网状二次渗碳体，并使珠光（guāng）体细化，不但（dàn）改善机械性能，而且（qiě）有利于以后的球化退（tuì）火。

③ 对（duì）低碳（tàn）深冲（chōng）薄钢板，正火可以（yǐ）消除晶界的游离渗碳体（tǐ），以改善其深冲性能（néng）。

④ 对低碳（tàn）钢和低碳低合金钢，采（cǎi）用正火，可得到（dào）较多的（de）细片状（zhuàng）珠光体组（zǔ）织，使硬度增高到HB140-190，避（bì）免切削时的“粘刀”现象（xiàng），改善切削（xuē）加工性。对中碳钢（gāng），在既可用正（zhèng）火又可用退（tuì）火的场合下，用正（zhèng）火更为（wéi）经济（jì）和方便。

⑤ 对普通（tōng）中（zhōng）碳结（jié）构钢（gāng），在力学性能要求不高的场合下，可（kě）用正火代替淬火加（jiā）高温回火，不仅操作（zuò）简便，而且使钢材（cái）的（de）组织和尺寸稳定。

⑥ 高温正火(Ac3以上（shàng）150～200℃)由于高温下扩散（sàn）速度（dù）较（jiào）高,可（kě）以减少铸件和锻件的成（chéng）分（fèn）偏析。高温（wēn）正火后的粗大晶粒可（kě）通过（guò）随后第（dì）二次较低温度的正火予以细化。

⑦ 对（duì）某些用于汽（qì）轮机和锅炉的低、中碳合（hé）金钢，常采用（yòng）正火（huǒ）以（yǐ）获（huò）得贝氏体（tǐ）组（zǔ）织，再经高温（wēn）回（huí）火，用于（yú）400～550℃时具（jù）有良好的抗蠕变能力。

⑧ 除钢件和（hé）钢材以（yǐ）外（wài），正火还广（guǎng）泛用于球墨铸铁热处理，使其获（huò）得珠光体基体，提高球墨铸（zhù）铁的强度。

由于正（zhèng）火的特点（diǎn）是空气冷却（què），因而环境（jìng）气温、堆放方式、气（qì）流及工件（jiàn）尺寸对正火后的组织和性能均有影响。正火（huǒ）组织还可作（zuò）为合（hé）金钢的一种分类方法（fǎ）。通（tōng）常根据（jù）直径为25毫米（mǐ）的（de）试样加热到（dào）900℃后,空冷得到（dào）的组织，将合（hé）金钢分为珠（zhū）光体钢、贝氏体钢（gāng）、马氏（shì）体（tǐ）钢和奥氏体钢。

什么是退火？

退火是将金属缓慢（màn）加热到一（yī）定温度，保持足够（gòu）时（shí）间，然后以适宜速度冷（lěng）却的一种金属（shǔ）热处理工艺（yì）。退火热处（chù）理分为完全退火（huǒ），不完全退火和（hé）去应力退（tuì）火。退（tuì）火材料的力学性能可（kě）以用拉伸试验来检测，也可以用（yòng）硬度试验来检测（cè）。许（xǔ）多钢材都是以退火热处（chù）理（lǐ）状态供货的，钢材硬度检测可以采用洛（luò）氏硬度计（jì），测试HRB硬度（dù），对于较薄的钢（gāng）板、钢带以及薄壁钢管，可以采用表（biǎo）面洛氏硬度计（jì），检测HRT硬（yìng）度。

退火的目的（de）在于：

① 改善或消除钢（gāng）铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程（chéng）中（zhōng）所造（zào）成的各种组织缺陷以及残（cán）余应力，防止工件变形、开裂。

② 软化工件以（yǐ）便进行切削加（jiā）工。

③ 细化晶粒，改善组织（zhī）以提高工件的机械性（xìng）能。

④ 为zui终热处（chù）理（淬火、回火）作好组织准备。

常用的退火工艺有：

① 完全退火。用以细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接（jiē）后出现的（de）力学性能（néng）不佳的粗大（dà）过热组织（zhī）。将工件加（jiā）热到铁素体全部转变为奥氏体（tǐ）的温（wēn）度以上30～50℃，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却，在（zài）冷（lěng）却过程（chéng）中（zhōng）奥氏体再次（cì）发（fā）生转变，即可使钢（gāng）的组织变细。

② 球化退（tuì）火。用（yòng）以降低工具钢和轴承（chéng）钢（gāng）锻压（yā）后的偏高硬（yìng）度。将工件加热到钢开始形成奥氏体的温度以（yǐ）上（shàng）20～40℃，保温后缓慢冷却，在冷却过程中珠光体中的片层状渗（shèn）碳体变为球状，从而降低了硬（yìng）度。

③ 等（děng）温退（tuì）火（huǒ）。用以（yǐ）降低某些镍、铬含（hán）量较（jiào）高的合金结构钢（gāng）的高硬度，以进行切削加工。一般（bān）先（xiān）以较快（kuài）速度冷却到奥氏体zui不（bú）稳定的温度，保温适当（dāng）时间，奥氏体（tǐ）转（zhuǎn）变为托氏体或索（suǒ）氏体，硬度即可降低。

④ 再结晶退火。用以消除金（jīn）属线材、薄板在冷拔、冷轧过程中的（de）硬（yìng）化现象（硬度升高、塑性下降）。加热温度一般为钢开始形成奥氏体（tǐ）的（de）温（wēn）度以（yǐ）下50～150℃ ，只有这样才能消除加工硬化（huà）效应使金属软化。

⑤ 石墨化（huà）退火。用以使含有（yǒu）大量渗（shèn）碳体（tǐ）的（de）铸铁（tiě）变成（chéng）塑性良好的可锻铸（zhù）铁（tiě）。工艺操作是将铸件加热（rè）到（dào）950℃左右，保温一定时间后适当（dāng）冷（lěng）却，使渗（shèn）碳体分解形成团（tuán）絮状（zhuàng）石（shí）墨。

⑥ 扩（kuò）散退火。用以使合金铸件（jiàn）化学成分均匀化，提高其（qí）使用性能。方法是在不发生熔化的前提（tí）下（xià），将（jiāng）铸件加热到（dào）尽可能高的（de）温（wēn）度，并（bìng）长时间保（bǎo）温，待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷（lěng）。

⑦ 去应力退火。用以（yǐ）消（xiāo）除（chú）钢铁铸件和焊接件的内应力。对于钢铁（tiě）制品加热后开始形成奥氏体的（de）温度（dù）以（yǐ）下（xià）100～200℃，保（bǎo）温后在空气（qì）中冷却，即可（kě）消除内应力。