淬火、正火、回火

1、熱處理就是將固態(tài)金屬或合金采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻以獲得所需組織結(jié)構(gòu)的工藝。所以熱處理的過程就是按加熱→保溫→冷卻這三階段進(jìn)行，這三個(gè)階段可用冷卻曲線來表示（如圖所示）。不管是那種熱處理，都是分這三個(gè)階段，不同的是加熱溫度、保溫時(shí)間和冷卻速度不同。熱處理工藝的特點(diǎn)是不改變金屬零件的外形尺寸，只改變材料內(nèi)部的組織與零件的性能。所以鋼的熱處理目的是消除材料的組織結(jié)構(gòu)上的某些缺陷，更重要的是改善和提高鋼的性能，充分發(fā)揮鋼的性能潛力，

2、這對提高產(chǎn)品質(zhì)量和延長使用壽命有重要的意義。鋼的熱處理種類分為整體熱處理和表面熱處理兩大類。常用的整體熱處理有退火，正火、淬火和回火；1.退火把鋼加熱到一定溫度并在此溫度下保溫，然后緩慢冷卻到室溫退火有完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火等幾種。a將鋼加熱到預(yù)定溫度，保溫一段時(shí)間，然后隨爐緩慢冷卻稱為完全退火目的是降低鋼的硬度，消除鋼中不均勻組織和內(nèi)應(yīng)力b，把鋼加熱到７５０度，保溫一段時(shí)間，緩慢冷卻至５００度下，最后在空氣中冷卻叫球化退火目的

3、是降低鋼的硬度，改善切削性能，主要用于高碳鋼c，去應(yīng)力退火又叫低溫退火，把鋼加熱到５００～６００度，保溫一段時(shí)間，隨爐緩冷到３００度以下，再室溫冷卻退火過程中組織不發(fā)生變化，主要消除金屬的內(nèi)應(yīng)力2.正火將鋼件加熱到臨界溫度以上3050℃保溫適當(dāng)時(shí)間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝稱為正火。正火的主要目的是細(xì)化組織，改善鋼的性能，獲得接近平衡狀態(tài)的組織。正火與退火工藝相比，其主要區(qū)別是正火的冷卻速度稍快，所以正火熱處理的生產(chǎn)周期短。故退

4、火與正火同樣能達(dá)到零件性能要求時(shí)，盡可能選用正火。3.淬火將鋼件加熱到臨界點(diǎn)以上某一溫度（45號鋼淬火溫度為840860℃碳素工具鋼的淬火溫度為760～780℃）保持一定的時(shí)間，然后以適當(dāng)速度在水（油）中冷卻以獲得馬氏體或貝氏體組織的熱處理工藝稱為淬火。淬火與退火、正火處理在工藝上的主要區(qū)別是冷卻速度快，目的是為了獲得馬氏體組織。馬氏體組織是鋼經(jīng)淬火后獲得的不平衡組織，它的硬度高，但塑性、韌性差。馬氏體的硬度隨鋼的含碳量提高而增高。4.

5、回火鋼件淬硬后，再加熱到臨界溫度以下的某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝稱為回火。淬火后的鋼件一般不能直接使用，必須進(jìn)行回火后才能使用。因?yàn)榇慊痄摰挠捕雀?、脆性大，直接使用常發(fā)生脆斷。通過回火可以消除或減少內(nèi)應(yīng)力、降低脆性，提高韌性；另一方面可以調(diào)整淬火鋼的力學(xué)性能，達(dá)到鋼的使用性能。根據(jù)回火溫度的不同，回火可分為低溫回火、中溫回火和高溫回火三種。A低溫回火１５０～２５０降低內(nèi)應(yīng)力，脆性，保持淬火后的高硬度和耐磨性B中溫

6、回火３５０～５００；提高彈性，強(qiáng)度C高溫回火５００～６５０；淬火鋼件在高于500℃的回火稱為高溫回火。淬火鋼件經(jīng)高溫淬火后，具有良好綜合力學(xué)性能（既有一定的強(qiáng)度、硬度，又有一定的塑性、韌性）。所以一般中碳鋼和中碳合金鋼常采用淬火后的高溫回火處理。軸類零件應(yīng)用最多。淬火高溫回火稱為調(diào)質(zhì)處理。招聘(廣告)熱處理基本知識和材料選用改善鋼的性能，有兩個(gè)主要途徑：一是調(diào)整鋼的化學(xué)成分，加入合金元素，即合金化的辦法；另一是對鋼實(shí)施熱處理。這兩者之間

7、有著極為密切，相輔相成的關(guān)系，這里只介紹“鋼的熱處理”。一、鋼的熱處理的一般概念熱處理是一種重要的金屬加工工藝，在機(jī)械制造工業(yè)中已被廣泛應(yīng)用。鋼經(jīng)過正確的熱處理，可提高使用性能1.5時(shí)間(h)圖320CrMnTi正火工藝由退火和正火的熱處理工藝可知，正火的冷卻速度比退火快，所以相同鋼材正火比退火（主要指完全退火）后獲得的珠光體組織較細(xì)，鋼的強(qiáng)度與韌性、硬度也較高。退火和正火是應(yīng)用非常廣泛的熱處理，在機(jī)器零件或工模具等工件的加工制造過程中

8、，退火和正火經(jīng)常作為預(yù)先熱處理工序。機(jī)器零件的毛坯一般是軋材、鍛件、鑄件或焊接件等，毛坯料內(nèi)部常出現(xiàn)各種組織缺陷，如組織不均勻性、晶粒粗大、成分偏析、帶狀組織等，這些缺陷不僅影響以后各種冷熱加工的進(jìn)行，還會(huì)降低零件的最終性能。所以退火和正火用于毛坯的預(yù)先熱處理，可以達(dá)到以下目的：1.1.1消除或改善毛坯料的各種組織缺陷。1.1.2獲得最有利于切削加工的組織與硬度。1.1.3改善組織中相的形態(tài)與分布細(xì)化晶粒為最終熱處理(淬火回火)作好組織

9、上準(zhǔn)備。1.1.4消除或降低內(nèi)應(yīng)力，以防后繼工序加工后變形或開裂傾響。退火和正火經(jīng)常作為預(yù)先熱處理工序外，在一些普通鑄鋼件、焊接件、以及某些不重要的熱加工工件上，還作為最終熱處理工序，以改善組織，穩(wěn)定尺寸。1.2退火和正火的正確選用在生產(chǎn)上對退火和正火工藝的選用，應(yīng)根據(jù)鋼種、前后連接的冷、熱加工工藝、以及最終零件使用條件等來進(jìn)行。根據(jù)鋼中含碳量不同，一般按如下原則選用：1.2.1低碳鋼（≤0.25%C）這類鋼主要應(yīng)解決塑性過高造成粘刀而

10、不易切削加工的問題，故采用正火為宜。通過正火使組織均勻，硬度適當(dāng)提高而易于切削。例如對滲碳鋼，用正火消除鍛造缺陷及提高切削加工性能。1.2.2中碳鋼（0.25%~0.55%C）這類鋼一般采用正火，其中含碳量0.25%~0.35%的鋼，正火后其硬度接近于最佳切削加工硬度。對含碳量較高的鋼，硬度雖稍高（200HBS），但由于正火生產(chǎn)率高，成本低，操作簡便，仍采用正火，只有對合金元素含量較高的鋼，因正火后硬度過高，使切削加工困難，才采用完全退

11、火。1.2.3高碳鋼（＞0.55%C）這類鋼一般采用退火最為適宜，因?yàn)楹剂枯^高，正火后硬度太高，不利于切削加工，而退火后的硬度正好適宜于切削加工。此外，這類鋼多在淬火、回火狀態(tài)下使用，因此一般工序安排是以退火降低硬度，然后進(jìn)行切削加工，最終進(jìn)行淬火、回火。當(dāng)鋼中含有較多合金元素時(shí)，上述原則就不適用（由于合金元素強(qiáng)烈地改變了過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線），例如低碳合金鋼18Cr2Ni4WA沒有珠光體轉(zhuǎn)變，即使在極緩慢的冷卻速度下退火，也不

12、可能得到珠光體類型組織。一般需用高溫回火來降低硬度，以便切削加工。2、鋼的淬火鋼的淬火與回火是熱處理工藝中最重要，也是用途最廣泛的工序。淬火可以顯著提高鋼的強(qiáng)度和硬度。為了消除淬火鋼的殘余應(yīng)力，得到不同強(qiáng)度，硬度和韌性配合的性能，需要配以不同溫度的回火。所以淬火和回火又是不可分割的、緊密銜接在一起的兩種熱處理工藝。淬火、回火作為各種機(jī)器零件及工、模具的最終熱處理是賦予鋼件最終性能的關(guān)鍵工序，也是鋼件熱處理強(qiáng)化的重要手段之一。2.1淬火的

13、定義和目的把鋼加熱到奧氏體化溫度，保溫一定時(shí)間，然后以大于臨界冷卻速度進(jìn)行冷卻，這種熱處理操作稱為淬火。鋼件淬火后獲得馬氏體或下貝氏體組織。圖4為滲碳齒輪20CrNi2Mo材料淬火、回火工藝。溫830℃度℃油冷200℃空冷時(shí)間h圖4滲碳齒輪20CrNi2Mo材料淬火、回火工藝淬火的目的一般有：2.1.1提高工具、滲碳工件和其他高強(qiáng)度耐磨機(jī)器零件等的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。例如高速工具鋼通過淬火回火后，硬度可達(dá)63HRC，且具有良好的紅硬性。