一、淬火

1. 什么叫淬火栅受？

鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3（亞共析鋼）或Ac1（過共析鋼）以上溫度将硝，保溫一段時間，使之全部或部分奧氏體化屏镊，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等溫）進行馬氏體（或貝氏體）轉變的熱處理工藝依疼。
通常也將鋁合金、銅合金而芥、鈦合金律罢、鋼化玻璃等材料的固溶處理或帶有快速冷卻過程的熱處理工藝稱為淬火。

2. 淬火的目的：

1）提高金屬成材或零件的機械性能。例如：提高工具误辑、軸承等的硬度和耐磨性沧踏，提高彈簧的彈性極限，提高軸類零件的綜合機械性能等巾钉。

2）改善某些特殊鋼的材料性能或化學性能翘狱。如提高不銹鋼的耐蝕性，增加磁鋼的永磁性等砰苍。

淬火冷卻時潦匈，除需合理選用淬火介質(zhì)外，還要有正確的淬火方法赚导，常用的淬火方法茬缩，主要有單液淬火、雙液淬火辟癌、分級淬火寒屯、等溫淬火、局部淬火等黍少。

3. 鋼鐵工件在淬火后具有以下特點：

① 得到了馬氏體寡夹、貝氏體、殘余奧氏體等不平衡（即不穩(wěn)定）組織厂置。

② 存在較大內(nèi)應力菩掏。

③ 力學性能不能滿足要求。因此昵济，鋼鐵工件淬火后一般都要經(jīng)過回火

二智绸、回火

1. 什么叫回火？

回火是將淬火后的金屬成材或零件加熱到某一溫度访忿，保溫一定時間后瞧栗，以一定方式冷卻的熱處理工藝，回火是淬火后緊接著進行的一種操作海铆，通常也是工件進行熱處理的最后一道工序迹恐，因而把淬火和回火的聯(lián)合工藝稱為最終處理。

2. 淬火與回火的主要目的是：

1）減少內(nèi)應力和降低脆性卧斟，淬火件存在著很大的應力和脆性殴边，如沒有及時回火往往會產(chǎn)生變形甚至開裂。

2）調(diào)整工件的機械性能珍语，工件淬火后锤岸，硬度高，脆性大板乙，為了滿足各種工件不同的性能要求是偷，可以通過回火來調(diào)整，硬度，強度晓猛，塑性和韌性饿幅。

3）穩(wěn)定工件尺寸。通過回火可使金相組織趨于穩(wěn)定戒职，以保證在以后的使用過程中不再發(fā)生變形。

4）改善某些合金鋼的切削性能透乾。

3. 回火的作用在于：

① 提高組織穩(wěn)定性洪燥，使工件在使用過程中不再發(fā)生組織轉變，從而使工件幾何尺寸和性能保持穩(wěn)定乳乌。

② 消除內(nèi)應力捧韵，以便改善工件的使用性能并穩(wěn)定工件幾何尺寸。

③ 調(diào)整鋼鐵的力學性能以滿足使用要求汉操。

回火之所以具有這些作用再来，是因為溫度升高時，原子活動能力增強磷瘤，鋼鐵中的鐵芒篷、碳和其他合金元素的原子可以較快地進行擴散，實現(xiàn)原子的重新排列組合采缚，從而使不穩(wěn)定的不平衡組織逐步轉變?yōu)榉€(wěn)定的平衡組織针炉。內(nèi)應力的消除還與溫度升高時金屬強度降低有關。

一般鋼鐵回火時扳抽，硬度和強度下降篡帕，塑性提高∶衬兀回火溫度越高镰烧，這些力學性能的變化越大。有些合金元素含量較高的合金鋼楞陷，在某一溫度范圍回火時怔鳖，會析出一些顆粒細小的金屬化合物，使強度和硬度上升猜谚。這種現(xiàn)象稱為二次硬化败砂。

回火要求：用途不同的工件應在不同溫度下回火，以滿足使用中的要求魏铅。

① 刀具昌犹、軸承、滲碳淬火零件览芳、表面淬火零件通常在250℃以下進行低溫回火斜姥。低溫回火后硬度變化不大，內(nèi)應力減小，韌性稍有提高铸敏。

② 彈簧在350～500℃下中溫回火缚忧，可獲得較高的彈性和必要的韌性。

③ 中碳結構鋼制作的零件通常在500～600℃進行高溫回火杈笔，以獲得適宜的強度與韌性的良好配合闪水。

鋼在300℃左右回火時，常使其脆性增大蒙具，這種現(xiàn)象稱為第一類回火脆性球榆。一般不應在這個溫度區(qū)間回火。某些中碳合金結構鋼在高溫回火后禁筏，如果緩慢冷至室溫持钉，也易于變脆。這種現(xiàn)象稱為第二類回火脆性篱昔。

在鋼中加入鉬每强，或回火時在油或水中冷卻，都可以防止第二類回火脆性州刽。將第二類回火脆性的鋼重新加熱至原來的回火溫度空执，便可以消除這種脆性。

在生產(chǎn)中怀伦，常根據(jù)對工件性能的要求脆烟。按加熱溫度的不同，把回火分為低溫回火房待，中溫回火邢羔，和高溫回火。淬火和隨后的高溫回火相結合的熱處理工藝稱為調(diào)質(zhì)桑孩，即在具有高度強度的同時拜鹤，又有好的塑性韌性。

1）低溫回火：150-250℃ 流椒，M回敏簿，減少內(nèi)應力和脆性，提高塑韌性宣虾，有較高的硬度和耐磨性惯裕。用于制作量具、刀具和滾動軸承等绣硝。

2）中溫回火：350-500℃ 蜻势，T回，具有較高的彈性鹉胖，有一定的塑性和硬度握玛。用于制作彈簧够傍、鍛模等。

3）高溫回火：500-650℃ 挠铲，S回冕屯，具有良好的綜合力學性能。用于制作齒輪拂苹、曲軸等安聘。

三、正火

1. 什么是正火?

正火是一種改善鋼材韌性的熱處理瓢棒。將鋼構件加熱到Ac3溫度以上30?50℃后搞挣，保溫一段時間出爐空冷。主要特點是冷卻速度快于退火而低于淬火音羞，正火時可在稍快的冷卻中使鋼材的結晶晶粒細化，不但可得到滿意的強度仓犬，而且可以明顯提高韌性(AKV值）嗅绰，降低構件的開裂傾向。一些低合金熱軋鋼板搀继、低合金鋼鍛件與鑄造件經(jīng)正火處理后窘面，材料的綜合力學性能可以大大改善，而且也改善了切削性能叽躯。

2. 正火有以下目的和用途：

① 對亞共析鋼财边，正火用以消除鑄、鍛点骑、焊件的過熱粗晶組織和魏氏組織酣难，軋材中的帶狀組織；細化晶粒黑滴；并可作為淬火前的預先熱處理憨募。

② 對過共析鋼，正火可以消除網(wǎng)狀二次滲碳體袁辈，并使珠光體細化菜谣，不但改善機械性能，而且有利于以后的球化退火晚缩。

③ 對低碳深沖薄鋼板尾膊，正火可以消除晶界的游離滲碳體，以改善其深沖性能荞彼。

④ 對低碳鋼和低碳低合金鋼冈敛，采用正火，可得到較多的細片狀珠光體組織卿泽，使硬度增高到HB140-190莺债，避免切削時的“粘刀”現(xiàn)象滋觉，改善切削加工性。對中碳鋼齐邦，在既可用正火又可用退火的場合下椎侠，用正火更為經(jīng)濟和方便。

⑤ 對普通中碳結構鋼措拇，在力學性能要求不高的場合下我纪，可用正火代替淬火加高溫回火，不僅操作簡便丐吓，而且使鋼材的組織和尺寸穩(wěn)定浅悉。

⑥ 高溫正火(Ac3以上150～200℃)由于高溫下擴散速度較高,可以減少鑄件和鍛件的成分偏析。高溫正火后的粗大晶寥纾可通過隨后第二次較低溫度的正火予以細化术健。

⑦ 對某些用于汽輪機和鍋爐的低、中碳合金鋼粘衬，常采用正火以獲得貝氏體組織荞估，再經(jīng)高溫回火，用于400～550℃時具有良好的抗蠕變能力稚新。

⑧ 除鋼件和鋼材以外勘伺，正火還廣泛用于球墨鑄鐵熱處理，使其獲得珠光體基體褂删，提高球墨鑄鐵的強度飞醉。

由于正火的特點是空氣冷卻，因而環(huán)境氣溫屯阀、堆放方式缅帘、氣流及工件尺寸對正火后的組織和性能均有影響。正火組織還可作為合金鋼的一種分類方法蹲盘。通常根據(jù)直徑為25毫米的試樣加熱到900℃后,空冷得到的組織股毫，將合金鋼分為珠光體鋼、貝氏體鋼召衔、馬氏體鋼和奧氏體鋼铃诬。 

四、退火

1. 什么是退火苍凛？

退火是將金屬緩慢加熱到一定溫度趣席，保持足夠時間，然后以適宜速度冷卻的一種金屬熱處理工藝醇蝴。退火熱處理分為完全退火宣肚，不完全退火和去應力退火。退火材料的力學性能可以用拉伸試驗來檢測悠栓，也可以用硬度試驗來檢測霉涨。許多鋼材都是以退火熱處理狀態(tài)供貨的按价，鋼材硬度檢測可以采用洛氏硬度計，測試HRB硬度笙瑟，對于較薄的鋼板楼镐、鋼帶以及薄壁鋼管，可以采用表面洛氏硬度計往枷，檢測HRT硬度框产。

2. 退火的目的在于：

① 改善或消除鋼鐵在鑄造、鍛壓错洁、軋制和焊接過程中所造成的各種組織缺陷以及殘余應力秉宿，防止工件變形、開裂屯碴。

② 軟化工件以便進行切削加工描睦。

③ 細化晶粒，改善組織以提高工件的機械性能导而。

④ 為最終熱處理（淬火酌摇、回火）作好組織準備。

3. 常用的退火工藝有：

① 完全退火嗡载。用以細化中、低碳鋼經(jīng)鑄造仍稀、鍛壓和焊接后出現(xiàn)的力學性能不佳的粗大過熱組織洼滚。將工件加熱到鐵素體全部轉變?yōu)閵W氏體的溫度以上30～50℃，保溫一段時間技潘，然后隨爐緩慢冷卻遥巴，在冷卻過程中奧氏體再次發(fā)生轉變，即可使鋼的組織變細享幽。

② 球化退火铲掐。用以降低工具鋼和軸承鋼鍛壓后的偏高硬度。將工件加熱到鋼開始形成奧氏體的溫度以上20～40℃值桩，保溫后緩慢冷卻摆霉，在冷卻過程中珠光體中的片層狀滲碳體變?yōu)榍驙睿瑥亩档土擞捕取?/p>

③ 等溫退火奔坟。用以降低某些鎳携栋、鉻含量較高的合金結構鋼的高硬度，以進行切削加工咳秉。一般先以較快速度冷卻到奧氏體最不穩(wěn)定的溫度婉支，保溫適當時間，奧氏體轉變?yōu)橥惺象w或索氏體澜建，硬度即可降低向挖。

④ 再結晶退火蝌以。用以消除金屬線材、薄板在冷拔何之、冷軋過程中的硬化現(xiàn)象（硬度升高跟畅、塑性下降）。加熱溫度一般為鋼開始形成奧氏體的溫度以下50～150℃ 帝美，只有這樣才能消除加工硬化效應使金屬軟化碍彭。

⑤ 石墨化退火。用以使含有大量滲碳體的鑄鐵變成塑性良好的可鍛鑄鐵悼潭。工藝操作是將鑄件加熱到950℃左右庇忌，保溫一定時間后適當冷卻，使?jié)B碳體分解形成團絮狀石墨舰褪。

⑥ 擴散退火皆疹。用以使合金鑄件化學成分均勻化，提高其使用性能占拍。方法是在不發(fā)生熔化的前提下略就，將鑄件加熱到盡可能高的溫度，并長時間保溫晃酒，待合金中各種元素擴散趨于均勻分布后緩冷表牢。

⑦ 去應力退火。用以消除鋼鐵鑄件和焊接件的內(nèi)應力贝次。對于鋼鐵制品加熱后開始形成奧氏體的溫度以下100～200℃崔兴，保溫后在空氣中冷卻，即可消除內(nèi)應力蛔翅。

 

來源：知鋼公眾號