淬火和回火

退⽕--淬⽕--回⽕退⽕--淬⽕--回⽕退⽕---淬⽕---回⽕⼀．退⽕的种类1．完全退⽕和等温退⽕完全退⽕⼜称重结晶退⽕，⼀般简称为退⽕，这种退⽕主要⽤于亚共析成分的各种碳钢和合⾦钢的铸，锻件及热轧型材，有时也⽤于焊接结构。

⼀般常作为⼀些不重⼯件的最终热处理，或作为某些⼯件的预先热处理。

2．球化退⽕球化退⽕主要⽤于过共析的碳钢及合⾦⼯具钢（如制造刃具，量具，模具所⽤的钢种）。

其主要⽬的在于降低硬度，改善切削加⼯性，并为以后淬⽕作好准备。

3．去应⼒退⽕去应⼒退⽕⼜称低温退⽕（或⾼温回⽕），这种退⽕主要⽤来消除铸件，锻件，焊接件，热轧件，冷拉件等的残余应⼒。

如果这些应⼒不予消除，将会引起钢件在⼀定时间以后，或在随后的切削加⼯过程中产⽣变形或裂纹。

⼆．淬⽕时，最常⽤的冷却介质是盐⽔，⽔和油。

盐⽔淬⽕的⼯件，容易得到⾼的硬度和光洁的表⾯，不容易产⽣淬不硬的软点，但却易使⼯件变形严重，甚⾄发⽣开裂。

⽽⽤油作淬⽕介质只适⽤于过冷奥⽒体的稳定性⽐较⼤的⼀些合⾦钢或⼩尺⼨的碳钢⼯件的淬⽕。

三．钢回⽕的⽬的1．降低脆性，消除或减少内应⼒，钢件淬⽕后存在很⼤内应⼒和脆性，如不及时回⽕往往会使钢件发⽣变形甚⾄开裂。

2．获得⼯件所要求的机械性能，⼯件经淬⽕后硬度⾼⽽脆性⼤，为了满⾜各种⼯件的不同性能的要求，可以通过适当回⽕的配合来调整硬度，减⼩脆性，得到所需要的韧性，塑性。

3．稳定⼯件尺⼨4．对于退⽕难以软化的某些合⾦钢，在淬⽕（或正⽕）后常采⽤⾼温回⽕，使钢中碳化物适当聚集，将硬度降低，以利切削加⼯。

加热缺陷及控制⼀、过热现象我们知道热处理过程中加热过热最易导致奥⽒体晶粒的粗⼤，使零件的机械性能下降。

1.⼀般过热：加热温度过⾼或在⾼温下保温时间过长，引起奥⽒体晶粒粗化称为过热。

粗⼤的奥⽒体晶粒会导致钢的强韧性降低，脆性转变温度升⾼，增加淬⽕时的变形开裂倾向。

⽽导致过热的原因是炉温仪表失控或混料（常为不懂⼯艺发⽣的）。

淬火与回火工艺知识大全一、钢的淬火淬火：将钢加热到A C3或A C1以上某一温度，保温然后快速冷却获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。

目的：为了获得马氏体和下贝低体，然后通过适当的回火，获得所需的力学性能。

（一）淬火工艺1、加热温度的确定：根据钢的化学成分来选择碳钢则根据W C来选择1）亚共析钢：A C3+（30—100）℃冷却理由：加热时，得到全部A，冷却后，得到M（A→M）若低于A C3，得到A+F，冷却后得到M+F（A+F→ M+F）2）共析钢和过共析钢：A C1+（30—70）℃加热后组织为：A+Fe3CⅡ（一般为来溶解的小颗粒）冷却后组织为：M+F e3CⅡ（粒状）+A R粒状Fe3C可提高淬火钢硬度和耐磨性为什么不和热到A Cm以上呢？∵①渗碳体全部溶解，则A的W C↑，使M S↓，A R↑，硬度↓②使淬火后的M体粗大，脆性↑2、加热时间的确定：保证零件内外温度一致（热透），提高生产率采用经验公式τ=αKDα—加热系数min/mmK—装炉修正系数D—工件有效厚度mm3、冷却介质1）冷却速度对淬火质量的影响冷却速度要大于V K，以便保证得到M冷却速度过大→引起大的内应力→零件变形或开裂2）理想的冷却速度在C曲线鼻尖处（650-500℃）冷却要快→保证过冷A不转变在M s附近（200—300℃）冷速要慢→避免变形或开裂3）常用冷却介质水：650—500℃及200—300℃冷速均快易引起变形或开裂。

一般用于碳钢盐水、碱水：提高600-500℃的冷却能力一般用于等温淬火或分级淬火矿物油：冷却较慢，可能使一部分过冷A转变为P一般用合金钢（∵过冷A较稳定）（二）淬火方法1、单介质淬火碳钢——水；合金钢——油2、双介质淬火优点：得到高硬度，又减少变形和开裂应用：1）形状较复杂的碳钢件——先水后油水冷到400℃左右（丝丝声）再油汽2）尺寸较大的合金钢件——先油后空3、分级淬火先在M s附近保温2-5分钟（盐浴或溶炉中），然后油汽或空汽优点：减少变形和开裂、内应力小缺点：会出现部分P。

第3章 钢的淬火与回火钢的淬火与回火是热处理工艺中最重要、也是用途最广的工序。

淬火可以大幅度提高钢的强度与硬度。

淬火后，为了消除淬火钢的残余内应力，得到不同强度、硬度与韧性的配合，需要配以不同温度的回火。

所以，淬火与回火是不可分割的、紧密衔接在一起的两种热处理工艺。

淬火与回火作为各种机器零件及工、模具的最终热处理，是赋予钢件最终性能的关键性工序，也是钢件热处理强化的重要手段之一。

3.1 钢的淬火与分类淬火是将钢加热至临界点（A c1或A c3）以上，保温一定时间后快速冷却，使过冷奥氏体转变为马氏体或贝氏体组织的工艺方法。

图3-1是共析碳钢淬火冷却工艺曲线示意图。

v c 、v c '分别为上临界冷却速度（即淬火临界冷却速度）和下临界冷却速度。

以v >v c 的速度快速冷却（曲线1），可得到马氏体组织；以v c >v >v c '的速度冷却（曲线2），可得到马氏体＋珠光体混合组织；以曲线3冷却则得到下贝氏体组织。

钢淬火后的强度、硬度和耐磨性大大提高。

w c ≈0.5％的淬火马氏体钢经中温回火后，可以具有很高的弹性极限。

中碳钢经淬火和高温回火（调质处理）后，可以有良好的强度、塑性、韧性的配合。

奥氏体高锰钢的水韧处理，奥氏体不锈钢、马氏体 时效钢及铝合金的高温固溶处理，都是通过加热、保温 和急冷而获得亚稳态的过饱和固溶体，虽然习惯上也称 为淬火，但这是广义的淬火概念，它们的直接目的并不 是强化合金，而是抑制第二相析出。

高锰钢的水韧处理 是为了达到韧化的目的。

奥氏体不锈钢固溶处理是为了 提高抗晶间腐蚀能力，铝合金和马氏体时效钢的固溶处 理，则是时效硬化前的预处理过程。

本章讨论钢的一般淬火强化问题，其淬火工艺分类见表3-1。

表3-1 钢的淬火工艺分类图3-1 共析钢的淬火冷却工艺热处理工艺及设备3.2 钢的淬透性一、淬透性的基本概念1．淬硬层与淬透性由于淬火冷却速度很快，所以工件表面与心部的冷却速度不同，表层最快，中心最慢（见图3-2a ）。

淬火、回火、正火、退火基本知识与区别什么叫淬火？钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。

通常也将铝合金、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程的热处理工艺称为淬火。

淬火的目的：1）提高金属成材或零件的机械性能。

例如：提高工具、轴承等的硬度和耐磨性，提高弹簧的弹性极限，提高轴类零件的综合机械性能等。

2）改善某些特殊钢的材料性能或化学性能。

如提高不锈钢的耐蚀性，增加磁钢的永磁性等。

淬火冷却时，除需合理选用淬火介质外，还要有正确的淬火方法，常用的淬火方法，主要有单液淬火，双液淬火，分级淬火、等温淬火，局部淬火等。

钢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（即不稳定）组织。

②存在较大内应力。

③力学性能不能满足要求。

因此，钢铁工件淬火后一般都要经过回火什么叫回火？回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度，保温一定时间后，以一定方式冷却的热处理工艺，回火是淬火后紧接着进行的一种操作，通常也是工件进行热处理的最后一道工序，因而把淬火和回火的联合工艺称为最终处理。

淬火与回火的主要目的是：1）减少内应力和降低脆性，淬火件存在着很大的应力和脆性，如没有及时回火往往会产生变形甚至开裂。

2）调整工件的机械性能，工件淬火后，硬度高，脆性大，为了满足各种工件不同的性能要求，可以通过回火来调整，硬度，强度，塑性和韧性。

3）稳定工件尺寸。

通过回火可使金相组织趋于稳定，以保证在以后的使用过程中不再发生变形。

4）改善某些合金钢的切削性能。

回火的作用在于：①提高组织稳定性，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，以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。

③调整钢铁的力学性能以满足使用要求。

退火、正火、淬火、回火的定义(概念)、种类、目的退火、正火、淬火和回火是金属材料加工处理中常用的热处理工艺。

它们在改变金属材料的结构和性能方面起着重要作用。

下面我将详细介绍这四种热处理工艺的定义、种类和目的。

一、退火的定义、种类和目的退火是指将金属材料加热至一定温度，然后在适当时间内缓慢冷却到常温，目的是使金属材料的组织、性能得到改善。

根据不同的金属材料和工艺要求，退火可以分为完全退火、球化退火、局部退火等不同种类。

完全退火适用于细化组织、低硬度和高塑性要求的材料；球化退火适用于高碳钢、合金钢等材料的球化组织，提高加工性能；局部退火适用于局部加工后的材料，消除残余应力。

二、正火的定义、种类和目的正火是指将金属材料加热至临界温度以上，然后在空气中冷却或水中淬火，目的是提高金属材料的硬度和强度。

常见的正火工艺包括空气冷却正火、水淬火等。

空气冷却正火适用于一些低碳钢、合金钢，可以提高硬度和强度；水淬火适用于中高碳钢、合金钢，可以获得更高的硬度和强度。

三、淬火的定义、种类和目的淬火是指将金属材料加热至临界温度以上，然后迅速冷却到室温，以获得马氏体组织和高硬度。

淬火可以分为油淬火、水淬火、盐浴淬火等多种类型。

油淬火适用于较低碳含量的钢，可以降低变形和开裂；水淬火适用于中高碳钢，能够获得更高的硬度和强度；盐浴淬火适用于部分合金钢和特殊材料，可以减少氧化和脱碳。

四、回火的定义、种类和目的回火是指将经过淬火处理的金属材料加热至较低温度，然后进行适当时长的保温，最终冷却。

回火的目的是消除淬火过程中产生的残余应力，调整组织和提高韧性。

常见的回火工艺有低温回火、中温回火、高温回火等种类。

低温回火适用于高碳合金钢，可以保持硬度的同时提高韧性；中温回火适用于一些工具钢，能使硬度和韧性达到平衡；高温回火适用于低碳钢和合金钢，有助于提高韧性。

个人观点和理解热处理工艺是金属材料加工中至关重要的一环，不同的工艺可以改变金属材料的结构和性能，从而满足不同的工程要求。

一、钢的淬火淬火就是把钢加热到临界温度（Ac1或Ac3以上），保温一定时间使之奥氏体化后快速冷却从而获得马氏体组织的热处理工艺。

（一）淬火工艺1. 淬火加热碳钢的淬火加热温度可利用Fe－Fe3C相图来选择对于亚共析钢：℃；共析钢和过共析钢：℃。

根据淬火加热温度的不同，钢的淬火可分为完全淬火和不完全淬火。

所谓完全淬火就是将钢加热成为单一奥氏体后冷却；若加热到部分成为奥氏体后冷却则称为不完全淬火。

亚共析钢选择以上30～50℃的完全淬火可获得均匀细小的马氏体组织。

但淬火加热温度不能高于太高，否则会得到粗大的马氏体组织，恶化钢的性能；若加热温度低于，淬火组织中将出现铁素体，造成淬火钢强度、硬度不足。

近年来研究发现，采用将亚共析钢加热到以下5～10℃的亚温淬火工艺，使淬火组织中出现少量细小均匀分布的铁素体，可提高钢的强韧性，而且降低钢的韧脆转变温度。

对于过共析钢，选择以上30～50℃的不完全淬火，这是因为如果淬火加热温度过高，甚至高于，则会得到粗大的马氏体组织，增大淬火开裂的倾向；而且淬火后钢中残余奥氏体量将增多，降低硬度和耐磨性。

但过低则可能得到非马氏体组织，硬度达不到要求。

对于合金钢来说，它们的淬火加热温度可以比碳钢稍高一些，一般为AC3+30~50℃或AC1+50~100℃。

加热时间（τH）为升温加上保温时间，可根据经验或配合实验确定，也可参考热处理手册。

淬火所用的加热设备主要有箱式电阻炉（或煤气炉）、可控气氛炉（渗碳、渗氮、碳氮共渗等）、真空加热炉、盐浴炉等。

2. 淬火冷却淬火要得到马氏体，淬火冷却介质的冷却速度就必须大于临界淬火速度（vk），而快冷势必要造成很大的内应力，这就会引起钢件的变形和开裂。

如何使工件既能获得马氏体又能减小变形和避免裂纹呢？可从两个方面入手，其一是选择一种比较理想的淬火冷却介质；其二就是选择合适的淬火方法。

（1）淬火冷却介质图4-39 为钢的理想淬火冷却速度曲线。

在“鼻子”附近（650～550℃）快速冷却，而在这以上或以下温度并不需要快速冷却，尤其在300～200℃以下发生马氏体转变时反而希望冷却缓慢些，以防止淬火变形和开裂。

淬火和回火淬火可以加强硬度，回火可以加强韧性淬火是将钢加热到临界温度以上,保温一段时间,然后快速冷却下来,进行淬硬工件的热处理方法.其实质是通过加热使钢组织结构中的铁素体和珠光体充分转变为成分均匀的奥氏体,然后急冷下来得到硬度很高的马氏体.回火是紧接于淬火之后的热处理工序,淬火钢在不同的温度下回火,所得的组织不同,因而其机械性能差别很大,总的趋势是:随着回火温度升高,其强度、硬度降低，而塑性、韧性提高。

淬火钢中的马氏体和残余奥氏体都是不稳定的组织，加热就会发生转变。

随着温度升高，碳原子逐渐以渗碳体的形式析出，引起组织转变。

最后渗碳体聚合而分散在铁素体基体上，形成各种回火组织回火是钢淬火后必须进行的一道工序，其目的和作用是减少和消除钢在淬火时所造成的内应力，降低脆性。

回火油具有良好的热氧化安定性、闪点高、传热性能好，分1号、2号两个牌号，其中1号使用温度为15 0℃左右，2号使用温度为200℃左右。

回火是将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度，保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理。

钢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（即不稳定）组织。

②存在较大内应力。

③力学性能不能满足要求。

因此，钢铁工件淬火后一般都要经过回火。

回火的作用在于：①提高组织稳定性，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，以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。

③调整钢铁的力学性能以满足使用要求。

回火的目的是减小或消除工件在淬火时产生的内应力，降低淬火钢的脆性，使工件获得较好的强度、韧性、塑性、弹性等综合力学性能。

回火之所以具有这些作用，是因为温度升高时，原子活动能力增强，钢铁中的铁、碳和其他合金元素的原子可以较快地进行扩散，实现原子的重新排列组合，从而使不稳定的不平衡组织逐步转变为稳定的平衡组织。

内应力的消除还与温度升高时金属强度降低有关。

淬火和回火的操作方法
淬火和回火都是金属材料热处理的一种方法，旨在改变材料的组织和性能。

淬火操作方法：
1. 预热：将金属材料加热到适当的温度，以减小淬火时的温度梯度。

2. 淬火：将预热后的材料迅速放入冷却剂中，使其迅速冷却。

常用的冷却剂有水、油、盐浴等。

3. 温度控制：控制材料的淬火温度，通常根据材料的具体要求来调整淬火温度。

回火操作方法：
1. 预热：将金属材料加热到设定的回火温度。

回火温度一般低于淬火温度。

2. 保温：将材料在回火温度下保温一段时间，以使内部应力和组织走向有利于性能的改善。

3. 冷却：将材料从回火温度中迅速冷却至室温，以避免再次发生淬火。

4. 温度控制：控制回火温度和回火时间的参数，以使材料达到所要求的机械性能。

淬火和回火都需要根据具体的材料和要求来确定温度和时间等参数，以确保获得期望的材料性能。

淬火与回火名词解释
淬火（Quenching）是指将金属制品加热至一定温度后迅速冷却的工艺。

通过淬火，可以使金属产生强大的硬度和强度，同时提高金属的耐磨、耐蚀和耐热性能。

淬火过程中，金属内部的组织会发生相变，形成硬质的马氏体或贝氏体结构，从而达到增加金属硬度和强度的目的。

回火（Tempering）是指将经过淬火处理的金属制品再次加热到较低温度并保持一段时间后冷却的工艺。

回火的主要目的是为了减轻淬火过程中产生的内应力，降低材料的脆性并提高其韧性。

回火过程中，金属内部的组织会重新调整，使得金属的强度和硬度适度下降，而韧性和塑性得到提高。

回火通常与淬火同时进行，两者互补共同作用，使得金属制品在力学性能上达到平衡和优化。

退火、正火、淬火、回火的定义
以下是退火、正火、淬火和回火这四个热处理术语的定义：
1.退火（Annealing）：退火是一种热处理过程，通过加热材
料至其临界温度，然后再缓慢冷却，以改变材料的晶体结
构和性能。

退火通常用于减少材料内部应力、提高材料的
韧性和可加工性，或者消除材料中的冷加工硬化效应。

2.正火（Normalizing）：正火是一种热处理过程，也是将材
料加热至其临界温度，然后空气冷却。

与退火不同，正火
的冷却速率较快。

正火可用于提高材料的强度和硬度，并
改善材料的晶粒结构。

3.淬火（Quenching）：淬火是一种快速冷却材料的热处理过
程，通常通过将材料迅速置于冷却介质（如水、油或气体）中，以达到快速固化材料的目的。

快速冷却会导致材料产
生高硬度和脆性，以及较小尺寸的晶粒结构。

4.回火（Tempering）：回火是一种与淬火后的材料相继进行
的热处理过程，通过再次加热材料至较低的温度，然后再
以适当速率冷却。

回火的目的是减轻淬火时产生的内应力、降低材料的硬度和脆性，提高材料的韧性和强度。

这些热处理过程可以根据需要，以不同的温度和冷却速率来进行，以调控材料的组织和性能。

具体的热处理方案根据材料的种类、尺寸和应用来决定，以满足特定的要求。