• 热处理四重奏：淬火、回火、正火与退火
• 01 淬火的奥秘
• 02 回火的秘密
• 03 正火：一种改善钢材韧性的热处理
• 04 退火：金属热处理的基础

热处理四重奏：淬火、回火、正火与退火

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为了使金属工件具备所需的工作性能，热处理工艺通常不可或缺。热处理一般包括加热、保温、冷却三个过程，依据不同工艺需求，可分为淬火、回火、正火、退火等。你是否能准确分辨它们之间的差异呢？

01 淬火的奥秘

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，保温一段时间使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：一是提高金属成材或零件的机械性能，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；二是改善某些特殊钢的材料性能或化学性能。

钢铁工件在淬火后具有以下特点：得到马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不平衡组织，存在较大的内应力，力学性能往往不能满足要求，因此，钢铁工件淬火后一般都要经过回火处理。

02 回火的秘密

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，是淬火后紧接着进行的一种操作，也是工件进行热处理的最后一道工序。

淬火与回火的主要目的是：减少内应力和降低脆性，调整工件的机械性能，稳定工件尺寸，改善某些合金钢的切削性能。

回火的作用在于提高组织稳定性，消除内应力，改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸，调整钢铁的力学性能以满足使用要求。

根据不同的用途，工件应在不同温度下回火，以满足使用中的要求。如刀具、轴承等通常在250℃以下进行低温回火，弹簧在350～500℃下中温回火，中碳结构钢制作的零件通常在500～600℃进行高温回火。

03 正火：一种改善钢材韧性的热处理

正火是一种改善钢材韧性的热处理，将钢构件加热到Ac3温度以上30～50℃后，保温一段时间出炉空冷。主要特点是冷却速度快于退火而低于淬火，正火时可在稍快的冷却中使钢材的结晶晶粒细化，不但可得到满意的强度，而且可以明显提高韧性(AKV值），降低构件的开裂倾向。

正火有以下目的和用途：消除铸、锻、焊件的过热粗晶组织和魏氏组织，细化晶粒；作为淬火前的预先热处理；改善机械性能，有利于以后的球化退火；提高球墨铸铁的强度。

04 退火：金属热处理的基础

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。退火分为完全退火、不完全退火和去应力退火。

退火的目的在于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；软化工件以便进行切削加工；细化晶粒，改善组织以提高工件的机械性能；为最终热处理（淬火、回火）作好组织准备。

不同的退火工艺适用于不同的金属材料和用途，如完全退火用于细化中、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；球化退火用于降低工具钢和轴承钢锻压后的偏高硬度；等温退火用于降低某些镍、铬含量较高的合金结构钢的高硬度，以进行切削加工；再结晶退火用于消除金属线材、薄板在冷拔、冷轧过程中的硬化现象；石墨化退火用于使含有大量渗碳体的铸铁变成塑性良好的可锻铸铁；扩散退火用于使合金铸件化学成分均匀化，提高其使用性能；去应力退火用于消除钢铁铸件和焊接件的内应力。

通过这四种热处理工艺，我们可以根据不同金属材料的特性和使用要求，选择合适的热处理工艺，使金属工件具备所需的工作性能，提高金属成材或零件的机械性能、改善材料性能或化学性能，为最终的使用提供稳定的组织和性能。