淬火，回火，正火，退火是四種常見的熱處理工藝，今天我們就為大家詳細(xì)介紹一下什么是淬火，回火，正火和退火，以及它們的目的和應(yīng)用。
什么是淬火?
淬火是一種冶金加工技術(shù)，用于改善金屬材料的硬度和耐磨性。它通過加熱材料到一定溫度，然后以大于臨界冷卻速度進(jìn)行冷卻，以增加材料的硬度。
淬火的目的
提高金屬成材或零件的機(jī)械性能。例如：提高工具、軸承等的硬度和耐磨性，提高彈簧的彈性極限，提高軸類零件的綜合機(jī)械性能等。
改善某些特殊鋼的材料性能或化學(xué)性能。如提高不銹鋼的耐蝕性，增加磁鋼的永磁性等。
真空淬火目前主要分為氣淬和油淬。
什么是回火?
回火將淬火后的工件加熱到適當(dāng)溫度，保溫若干時(shí)間，然后緩慢或快速冷卻。一般用于減小或消除淬火工件中的內(nèi)應(yīng)力，或者降低其硬度和強(qiáng)度，以提高其延性或韌性。淬火后的工件應(yīng)及時(shí)回火，通過淬火和回火的相配合，才可以獲得所需的力學(xué)性能。
回火的目的
減少內(nèi)應(yīng)力和降低脆性，淬火件存在著很大的應(yīng)力和脆性，如沒有及時(shí)回火往往會(huì)產(chǎn)生變形甚至開裂。
調(diào)整工件的機(jī)械性能，工件淬火后，硬度高，脆性大，為了滿足各種工件不同的性能要求，可以通過回火來調(diào)整，硬度，強(qiáng)度，塑性和韌性。
穩(wěn)定工件尺寸。通過回火可使金相組織趨于穩(wěn)定，以保證在以后的使用過程中不再發(fā)生變形。
改善某些合金鋼的切削性能。
回火的種類
低溫回火：150-250℃ ，保持淬火工件高的硬度和耐磨性，降低淬火殘留應(yīng)力和脆性。主要應(yīng)用于各類高碳鋼的工具、刃具、量具、模具、滾動(dòng)軸承、滲碳及表面淬火的零件等。
中溫回火：350-500℃ ，具有較高的彈性，有一定的塑性和硬度。主要用于彈簧、發(fā)條、鍛模、沖擊工具等。
高溫回火：500-650℃以上 ，具有良好的綜合力學(xué)性能。廣泛用于各種較重要的受力結(jié)構(gòu)件，如連桿、螺栓、齒輪及軸類零件等。
什么是正火?
正火是將材料加熱到一定溫度并保持一段時(shí)間，然后冷卻到室溫的過程。它的目的是消除內(nèi)應(yīng)力，增強(qiáng)材料的組織和性能。
正火的應(yīng)用
用于低碳鋼，正火后硬度略高于退火，韌性也較好，可作為切削加工的預(yù)處理。
用于中碳鋼，可代替調(diào)質(zhì)處理(淬火+高溫回火)作為最后熱處理，也可作為用感應(yīng)加熱方法進(jìn)行表面淬火前的預(yù)備處理。
用于工具鋼、軸承鋼、滲碳鋼等，可以消降或抑制網(wǎng)狀碳化物的形成，從而得到球化退火所需的良好組織。
用于鑄鋼件，可以細(xì)化鑄態(tài)組織，改善切削加工性能。
用于大型鍛件，可作為最后熱處理，從而避免淬火時(shí)較大的開裂傾向。
用于球墨鑄鐵，使硬度、強(qiáng)度、耐磨性得到提高，如用于制造汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)的曲軸、連桿等重要零件。
過共析鋼球化退火前進(jìn)行一次正火，可消除網(wǎng)狀二次滲碳體，以保證球化退火時(shí)滲碳體全部球粒化。
由于正火的特點(diǎn)是空氣冷卻，因而環(huán)境氣溫、堆放方式、氣流及工件尺寸對(duì)正火后的組織和性能均有影響。
什么是退火?
退火是將熱處理過的金屬材料緩慢冷卻以降低其強(qiáng)度和硬度的過程。它的目的是恢復(fù)材料的韌性和塑性，以改善其加工性能。
退火的目的
改善或消除鋼鐵在鑄造、鍛壓、軋制和焊接過程中所造成的各種組織缺陷以及殘余應(yīng)力，防止工件變形、開裂。
軟化工件以便進(jìn)行切削加工。
細(xì)化晶粒，改善組織以提高工件的機(jī)械性能。
為最終熱處理(淬火、回火)作好組織準(zhǔn)備。
退火的種類
完全退火：用以細(xì)化中、低碳鋼經(jīng)鑄造、鍛壓和焊接后出現(xiàn)的力學(xué)性能不佳的粗大過熱組織。將工件加熱到鐵素體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的溫度以上30～50℃，保溫一段時(shí)間，然后隨爐緩慢冷卻，在冷卻過程中奧氏體再次發(fā)生轉(zhuǎn)變，即可使鋼的組織變細(xì)。
球化退火：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℃，保溫后緩慢冷卻，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>
等溫退火：用以降低某些鎳、鉻含量較高的合金結(jié)構(gòu)鋼的高硬度，以進(jìn)行切削加工。一般先以較快速度冷卻到奧氏體最不穩(wěn)定的溫度，保溫適當(dāng)時(shí)間，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橥惺象w或索氏體，硬度即可降低。
再結(jié)晶退火：用以消除金屬線材、薄板在冷拔、冷軋過程中的硬化現(xiàn)象(硬度升高、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℃ ，只有這樣才能消除加工硬化效應(yīng)使金屬軟化。
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。工藝操作是將鑄件加熱到950℃左右，保溫一定時(shí)間后適當(dāng)冷卻，使?jié)B碳體分解形成團(tuán)絮狀石墨。
擴(kuò)散退火：用以使合金鑄件化學(xué)成分均勻化，提高其使用性能。方法是在不發(fā)生熔化的前提下，將鑄件加熱到盡可能高的溫度，并長時(shí)間保溫，待合金中各種元素?cái)U(kuò)散趨于均勻分布后緩冷。
去應(yīng)力退火：用以消除鋼鐵鑄件和焊接件的內(nèi)應(yīng)力。對(duì)于鋼鐵制品加熱后開始形成奧氏體的溫度以下100～200℃，保溫后在空氣中冷卻，即可消除內(nèi)應(yīng)力。