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回火处理所谓回火处理是指将经过淬火硬化或正常化处理之钢材在浸置于一低于临界温度一段时间后，以一定的速率冷却下来，以增加材料之韧性的一种处理。从冶金原理，我们知道将经过淬火及正常化处理在放回中温浸置(时效)一段时间，可促使一部分之碳化物析出，同时有可消除一部分因急速冷却所造成之残留应力，因此可提高材料之韧性与柔性。显然回火处理之效果决定于回火温度、时间即在冷却速率等因素。 随着回火温度的提高材料之强度与硬度跟着降低，然而材料之延展性却跟着提高。材料之耐冲性在300℃回火附近会有一显著降低现象，此现象称之为回火脆性。由于碳原子或合金元素之析出与时间有正比的关系，随着回火时间的延长，材料之硬度会随着降低。由于回火的温度是低于相变化之临界点，材料之强度不会与冷却速率有关。然而由于回火脆化的原因，若材料在经过375~575℃间之冷却速率太慢，容易有脆化的现象。这一点是在做回火处理时必须注意的。 一般填加合金元素于钢中，主要之目的是增加钢之硬化能力，亦即增大形成麻田散铁之能力。由于合金元素(原子)之扩散能力较差，因此填加合金元素也就减慢了回火软化速率。由于合金元素一般可分成两种功用。第一种功用为非碳化物形成用，此类合金元素以镍、硅及锰等。由于此类元素与碳化物之形成无关，因此对回火软化无关。此类元素所造成之硬化效果，主要是靠固溶体硬化机构所达成的。另一类合金元素，例如铬、钼、钨、钒等，由于其为碳化物形成之一份子，因此他们的扩散速率也就影响了回火软化的速率。 前面提到过一般碳钢及低合金钢若从高温回火缓慢冷却下来经过375~575℃温度区，会造成脆化的现象。另外我们也提到过若在300℃附近回火，亦有脆化的现象，这是由于不利之板状碳化物析出所造成的。退火处理 Annealing 退火处理 主要是指将材料曝露于高温一段很长时间后，然后再慢慢冷却的热处理制程。主要目的是：(1)释放应力，(2)增加材料延展性和韧性，(3)产生特殊显微结构。 大部分重装子弹的人士并不做退火处理，主要是因为手续麻烦，而一般的弹壳不贵，重装几次后平均成本已经很低了，不必浪费时间做退火处理延长弹壳的使用寿命。通常会做退火处理的仅限于罕见口径的弹壳，由于罕见所以价格昂贵（可以贵到一个弹壳值 5 美元），因此做退火处理就有必要 退火技术退火含义退火是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却的一种金属热处理工艺。 退火热处理分为完全退火，不完全退火和去应力退火。退火材料的力学性能可以用拉伸试验来检测，也可以用硬度试验来检测。许多钢材都是以退火热处理状态供货的，钢材硬度检测可以采用洛氏硬度计，测试HRB硬度，对于较薄的钢板、钢带以及薄壁钢管，可以采用表面洛氏硬度计，检测HRT硬度. 退火的目退火的目的在于 ①改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂。 ②软化工件以便进行切削加工。 ③细化晶粒，改善组织以提高工件的机械性能。 ④为最终热处理（淬火、回火）作好组织准备。 常用的退火工艺 常用的退火工艺有： ①完全退火。用以细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接后出现的力学性能不佳的粗大过热组织。将工件加热到铁素体全部转变为奥氏体的温度以上30～50℃，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却，在冷却过程中奥氏体再次发生转变，即可使钢的组织变细。 ②球化退火。用以降低工具钢和轴承钢锻压后的偏高硬度。将工件加热到钢开始形成奥氏体的温度以上20～40℃，保温后缓慢冷却，在冷却过程中珠光体中的片层状渗碳体变为球状，从而降低了硬度。 ③等温退火。用以降低某些镍、铬含量较高的合金结构钢的高硬度，以进行切削加工。一般先以较快速度冷却到奥氏体最不稳定的温度，保温适当时间，奥氏体转变为托氏体或索氏体，硬度即可降低。 ④再结晶退火。用以消除金属线材、薄板在冷拔、冷轧过程中的硬化现象（硬度升高、塑性下降）。加热温度一般为钢开始形成奥氏体的温度以下50～150℃ ，只有这样才能消除加工硬化效应使金属软化。 ⑤石墨化退火。用以使含有大量渗碳体的铸铁变成塑性良好的可锻铸铁。工艺操作是将铸件加热到950℃左右，保温一定时间后适当冷却，使渗碳体分解形成团絮状石墨。 ⑥扩散退火。用以使合金铸件化学成分均匀化，提高其使用性能。方法是在不发生熔化的前提下，将铸件加热到尽可能高的温度，并长时间保温，待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。 ⑦去应力退火。用以消除钢铁铸件和焊接件的内应力。对于钢铁制品加热后开始形成奥氏体的温度以下100～200℃，保温后在空气中冷却，即可消除内应力。编辑本段淬火目的淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体 或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。淬火工艺将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性，因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齿轮、轧辊、渗碳零件等）。通过淬火与不同温度的回火配合，可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度，并可获得这些性能之间的配合（综合机械性能）以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能，如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时，原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却，奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他组织相比，马氏体硬度最高。淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力，当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。为此必须选择合适的冷却方法。根据冷却方法，淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。 淬火效果的重要因素，淬火工件硬度要求和检测方法： 淬火工件的硬度 淬火工件的硬度影响了淬火的效果。淬火工件一般采用洛氏硬度计，测试HRC硬度。淬火的薄硬钢板和表面淬火工件可测试HRA的硬度。厚度小于0.8mm的淬火钢板、浅层表面淬火工件和直径小于5mm的淬火钢棒，可改用表面洛氏硬度计，测试HRN硬度。 在焊接中碳钢和某些合金钢时，热影响区中可能发生淬火现象而变硬，易形成冷裂纹，这是在焊接过程中要设法防止的。 由于淬火后金属硬而脆，产生的表面残余应力会造成冷裂纹，回火可作为在不影响硬度的基础上，消除冷裂纹的手段之一。 淬火对厚度、直径较小的零件使用比较合适，对于过大的零件，淬火深度不够，渗碳也存在同样问题，此时应考虑在钢材中加入铬等合金来增加强度。 淬火是钢铁材料强化的基本手段之一。钢中马氏体是铁基固溶体组织中最硬的相(表1)，故钢件淬火可以获得高硬度、高强度。但是，马氏体的脆性很大，加之淬火后钢件内部有较大的淬火内应力，因而不宜直接应用，必须进行回火。 表1钢中铁基固溶体的显微硬度值 编辑本段淬火工艺的应用 淬火工艺在现代机械制造工业得到广泛的应用。机械中重要零件，尤其在汽车、飞机、火箭中应用的钢件几乎都经过淬火处理。为满足各种零件干差万别的技术要求，发展了各种淬火工艺。如，按接受处理的部位，有整体、局部淬火和表面淬火；按加热时相变是否完全，有完全淬火和不完全淬火(对于亚共析钢，该法又称亚临界淬火)；按冷却时相变的内容，有分级淬火，等温淬火和欠速淬火等。 工艺过程 包括加热、保温、冷却3个阶段。下面以钢的淬火为例，介绍上述三个阶段工艺参数选择的原则。淬火加热温度以钢的相变临界点为依据，加热时要形成细小、均匀奥氏体晶粒，淬火后获得细小马氏体组织。碳素钢的淬火加热温度范围如图1所示。 由本图示出的淬火温度选择原则也适用于大多数合金钢，尤其低合金钢。亚共析钢加热温度为Ac3温度以上30～50℃。从图上看，高温下钢的状态处在单相奥氏体(A)区内，故称为完全淬火。如亚共析钢加热温度高于Ac1、低于Ac3温度，则高温下部分先共析铁素体未完全转变成奥氏体，即为不完全(或亚临界)淬火。过共析钢淬火温度为Ac1温度以上30～50℃，这温度范围处于奥氏体与渗碳体(A+C)双相区。因而过共析钢的正常的淬火仍属不完全淬火，淬火后得到马氏体基体上分布渗碳体的组织。这-组织状态具有高硬度和高耐磨性。对于过共析钢，若加热温度过高，先共析渗碳体溶解过多，甚至完全溶解，则奥氏体晶粒将发生长大，奥氏体碳含量也增加。淬火后，粗大马氏体组织使钢件淬火态微区内应力增加，微裂纹增多，零件的变形和开裂倾向增加；由于奥氏体碳浓度高，马氏体点下降，残留奥氏体量增加，使工件的硬度和耐磨性降低。常用钢种淬火的温度参见表2。 表2常用钢种淬火的加热温度 实际生产中，加热温度的选择要根据具体情况加以调整。如亚共析钢中碳含量为下限，当装炉量较多，欲增加零件淬硬层深度等时可选用温度上限；若工件形状复杂，变形要求严格等要采用温度下限。 淬火保温 淬火保温时间 由设备加热方式、零件尺寸、钢的成分、装炉量和设备功率等多种因素确定。对整体淬火而言，保温的目的是使工件内部温度均匀趋于一致。对各类淬火，其保温时间最终取决于在要求淬火的区域获得良好的淬火加热组织。 加热与保温是影响淬火质量的重要环节，奥氏体化获得的组织状态直接影响淬火后的性能。-般钢件奥氏体晶粒控制在5～8级。 淬火冷却 要使钢中高温相——奥氏体在冷却过程中转变成低温亚稳相——马氏体，冷却速度必须大于钢的临界冷却速度。工件在冷却过程中，表面与心部的冷却速度有-定差异，如果这种差异足够大，则可能造成大于临界冷却速度部分转变成马氏体，而小于临界冷却速度的心部不能转变成马氏体的情况。为保证整个截面上都转变为马氏体需要选用冷却能力足够强的淬火介质，以保证工件心部有足够高的冷却速度。但是冷却速度大，工件内部由于热胀冷缩不均匀造成内应力，可能使工件变形或开裂。因而要考虑上述两种矛盾因素，合理选择淬火介质和冷却方式。 冷却阶段不仅零件获得合理的组织，达到所需要的性能，而且要保持零件的尺寸和形状精度，是淬火工艺过程的关键环节。 淬火方式单介质淬火 工件在一种介质中冷却，如水淬、油淬。优点是操作简单，易于实现机械化，应用广 泛。缺点是在水中淬火应力大，工件容易变形开裂；在油中淬火，冷却速度小，淬透直径 小，大型工件不易淬透。 双介质淬火 工件先在较强冷却能力介质中冷却到300℃左右，再在一种冷却能力较弱的介质中冷 却，如：先水淬后油淬，可有效减少马氏体转变的内应力，减小工件变形开裂的倾向，可 用于形状复杂、截面不均匀的工件淬火。双液淬火的缺点是难以掌握双液转换的时刻，转 换过早容易淬不硬，转换过迟又容易淬裂。为了克服这一缺点，发展了分级淬火法。 分级淬火 工件在低温盐浴或碱浴炉中淬火，盐浴或碱浴的温度在Ms点附近，工件在这一温度停 留2min～5min，然后取出空冷，这种冷却方式叫分级淬火。分级冷却的目的，是为了使工 件内外温度较为均匀，同时进行马氏体转变，可以大大减小淬火应力，防止变形开裂。分 级温度以前都定在略高于Ms点，工件内外温度均匀以后进入马氏体区。现在改进为在略 低于 Ms 点的温度分级。实践表明，在Ms 点以下分级的效果更好。例如，高碳钢模具在 160℃的碱浴中分级淬火，既能淬硬，变形又小，所以应用很广泛。 等温淬火 工件在等温盐浴中淬火，盐浴温度在贝氏体区的下部(稍高于Ms)，工件等温停留较长 时间，直到贝氏体转变结束，取出空冷。等温淬火用于中碳以上的钢，目的是为了获得下 贝氏体，以提高强度、硬度、韧性和耐磨性。低碳钢一般不采用等温淬火。表面淬火 表面淬火是将刚件的表面层淬透到一定的深度，而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。表面淬火时通过快速加热，使刚件表面很快到淬火的温度，在热量来不及穿到工件心部就立即冷却，实现局部淬火。 感应淬火感应加热就是利用电磁感应在工件内产生涡流而将工件进行加热。 钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。 正火是将钢加热到临界点以上的一定温度，保温一定时间、取出炉外，在空气中冷却，将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Acm（共析、过共析钢）以上30~50°C，保温一定时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺方法。 正火的目的：（1）对于力学性能要求不高的碳钢、低合金钢结构件，可作最终热处理。（2）对于低碳钢可用来调整硬度，避免切削加工中的"粘刀"现象，改善切削加工性。（3）对于共析、过共析钢，正火可消除网状二次渗碳体，为球化退火作准备。 碳钢的可淬性较小，正火是最终热处理。对于合金钢，由于淬硬倾向强，正火后还需补以回火处理。 正火的冷却速度比退火快，得到的组织较细，工件的强度和硬度比退火高。对于高碳钢的工件，正火后硬度偏高，切削加工性能变差，故宜采用退火工艺。从经济方面考虑，正火比退火的生产周期短，设备利用率高，生产效率高，节约能源、降低成本以及操作简便，所以在满足工作性能及加工要求的条件下，应尽量以正火代替退火。 正火与退火的区别，处理温度 正火的冷却速度比退火快，得到的组织较细，工件的强度和硬度比退火高。对于高碳钢的工件，正火后硬度偏高，切削加工性能变差，故宜采用退火工艺。从经济方面考虑，正火比退火的生产周期短，设备利用率高，生产效率高，节约能源、降低成本以及操作简便，所以在满足工作性能及加工要求的条件下，应尽量以正火代替退火。 退火和正火可在电阻炉或煤、油、煤气炉中进行，最常用的是电阻炉。电阻炉是利用电流通过电阻丝产生的热量来加热工件，同时用热电偶等电热仪表控制温度，操作简单、温度准确。在加热过程中，由于工件与外界介质在高温下发生化学反应，当加热温度和加热速度控制不当或装炉不合适时，会造成工件氧化、脱碳、过热、过烧及变形等缺陷。因此要严格控制加热温度和加热速度等。图2-2为退火和正火的加热温度范围 正火和退火主要区别：
(1)正火的温度较高,退火的温度较低.
(2)正火的冷却速度比退火的冷却速度快.
(3)使用效果不同，在渗碳处理以后，正火能消除网状渗碳体，退火则不能.对含碳量在o．25X以下的钢， 正火后可提高硬度，改善切削加工性能，退火却做不到。
(4)正火的周期短，操作方便；退火的周期长，操作较麻烦(指需要控制一定的冷却速度)。 1. 退火正火是预备热处理.
2.退火分扩散退火 完全退火. 球化退火.等温退火.去应力退货.按温度从高到底. 扩散退火 远高于AC3.高于正火温度. 球化.等温.低温退火低于正火温度.
3.冷却速度慢,一般随炉冷
正火
1。温度加热到AC3以上30-50度，保温后快速冷却。得到更细片层的珠光体组织，硬度高于完全退火。
2。正火因为冷却速度快，先共析相比例减少，可作为不重要结构件的最终热处理。
3。可适当提高低碳钢的硬度，改善切削性能。
4。有时候代替调质，用于零件表面淬火前的预备处理。
5。对过共析钢，正火可消除二次渗碳体网，利于球化，更有利于热处理后改善组织和性能。
含炭量 0.77.共析点 正火与退火的组织区别正火与退火相比，正火的珠光体是在较大的过冷度下得到的，因而对亚共析钢来说，析出的先共析铁素体较少，珠光体数量较多（伪共析），珠光体片间距较小。此外，由于转变温度的较低，珠光体成核率较大，因而珠光体团的尺寸较小。对共析钢来说，若与完全退火相比较，正火不仅珠光体片的间距及团直径较小，而且可以先抑制先共析网状渗碳体的析出，而完全退火的则有网状渗碳体存在。一、退火" y/ w: E* P0 \/ `0 |4 q+ @7 v N0 b* D) V- F/ z
1.定义 m) z" i9 B9 }7 x3 w1 ^.
所谓退火，就是将金属或合金加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。5 i* G( h5
8 ~- I+ Y7 R$ a, S k8 c; o; C退火的实质是将钢加热到奥氏体化后进行珠光体转变。退火后的组织，亚共析钢是铁素体加片状珠光体；共析或过共析钢则是粒状珠光体。总之，退火组织是接近于平衡状态的组织。! g6 f- x! C) ~7
7 P h( f9 I& o) Z+ Q$ \; | z2.退火的目的7 p3 ^: ]" C& Y( j* c
6 r2 a' f, S V0 v0 v ?% q2.1降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削及冷变形加工；, }; w) c5 i& J& H. k- V
2.2细化晶粒，消除因铸、锻焊引起的组织缺陷，均匀钢的组织及成分，改善钢的性能或为以后的热处理作准备；0 W* [1 I4 W/ F/ K
& W4 {% c: F: t2.3消除钢中的内应力，以防止变形和开裂。
! m# a+ ~* w$ d8 K2 \2 j9 k1 Z二正火
* f$ y2 e$ {+ K+ ]/ n: k. I( _% 1.定义
( g# k, V& g' i7 v. w% N% y+ t! n" B2 T* p- J! ]将钢材或钢件加热到Ac3（或Acm）以上30～50℃,保温适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。由于正火将钢材加热到完全奥氏体状态，使钢中原始组织的缺陷基本消除，然后再控制以适当的冷却速度，所以正火得到以珠光体为主的组织。, j2 A& Q6 _8 `, B
7 u* l" P0 F2 p. G正火与退火两者的目的基本相同，但正火的冷却速度比退火稍快，故正火组织比较细，它的强度、硬度比退火钢高。正火和退火的区别（转）正火和退火的区别：
正火和退火主要有四个区别：
(1)正火的温度较高,退火的温度较低.
(2)正火的冷却速度比退火的冷却速度快.
(3)使用效果不同，在渗碳处理以后，正火能消除网状渗碳体，退火则不能.对含碳量在0.25%以下的， 正火后可提高硬度，改善切削加工性能，退火却做不到。
(4)正火的周期短，操作方便；退火的周期长，操作较麻烦(指需要控制一定的冷却速度)。
正火与退火的区别还有：
1.正火硬度高于退火硬度。是因为正火冷却速大于退火冷却速度，其珠光体形核率高于退火，因此珠光体团比退火数量多，珠光体层间片距小，晶粒比退火小，因而强度、硬度比退火略高，但在日常的金相检验中不太容易识别正火组织和退火组织。
2.在亚共析钢中低碳钢一般只能正火（当然例外的是铸造退火和去焊接应力退火），正如stove所言，提高硬度改善切削加工性能；中碳钢两种都用，但正火较多，一般用来代替调质或作为预备热处理用（为后期的热处理提供组织准备）。
3.如楼上所说，共析和过共析钢原则上都是退火，如常见的工、模具钢，锻造成形后的第一道工序就是退火，降低硬度便于后序加工；若采用正火，大量的合金元素或碳化物溶进奥氏体，提高了工件硬度，增加了加工难度，也为后序热处理埋下隐患。为消除网状碳化物例外。
退火是把工件放在炉中缓慢加热到临界点以上的某一温度，保温一段时间，随炉缓慢冷却下来的一种热处理工艺。
正火是将加热后的工件从炉中取出置于空气中冷却
淬火是将工件加热至淬火温度（临界点以上30-50度），并保温一段时间，然后投入淬火剂中冷却
回火是零件淬火后进行较低温度的加热与冷却 |
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发表于 2010-10-30 12:29
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