退火、正火、淬火、回火的定义.pdf

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1、退火 退火是一种金属热处理工艺，指的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。目的是降低 硬度，改善切削加工性；消除残余应力，稳定 尺寸，减少变形与 裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。淬火钢的淬火是将钢加热到临界温度 Ac3Ac3（亚共析钢）或 Ac1Ac1（过共析钢）以上某一 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 MsMs 以下（或 MsMs 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。正火 正火，又称常化，是将工件

2、加热至 Ac3Ac3 或 AccmAccm 以上 30503050C，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。其目的是在于 使晶粒细化和碳化物分布均匀化。回火回火是工件淬硬后加热到 AC1AC1 以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。回火一般紧接着淬火进行，其目的是：（a a）消除工件淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂；（b b）调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求；（c c）稳定组织与尺寸，保证精度；（d d）改善和提高加工性能。因此，回火是工件获得所需性能的最后一道重要 工序。按回火温度范围，回火可分为 低温回火、中温回

3、火和高温回火。退火是一种金属热处理工艺，指的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。目的是降低硬度，改善切削加工性；消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。淬火是将钢加热到临界温度 Ac3Ac3（亚共析钢）或 Ac1Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体 1 1 化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到 MsMs以下（或 MsMs 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。正火，又称常化，是将工件加热至

4、 Ac3Ac3 或 AccmAccm 以上 30503050C，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。其目的是在于 使晶粒细化和碳化物分布均匀化。回火是工件淬硬后加热到 AC1AC1 以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。其目的是：消除工件淬火时产生的残留应力，防止变形和开 裂；调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求；稳定组织与尺寸，保证精度；改善和提高加工性能正火是一种低成本的热处理方案。将亚共析碳钢加热到 Ac3Ac3 以上 30305050C,过 共析碳钢加热到 AccmAccm 以上 30305050C,保温，空气中冷

5、却的方法称为正火。适 用于碳素钢及中、低合金钢，因为高合金钢的奥氏体非常稳定，即使在空气中冷 却也会获得马氏体组织。对于低碳钢、低碳低合金钢，细化晶粒，提高硬度（140140190HBS190HBS，改善切削加工性能；对于过共析钢，消除二次网状 渗碳体，有利于球 化退火的进行。淬火 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

6、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。钢淬火的目的就是为了使它的 组织全部或大部转变为马氏体，获得高硬度，然后在适当温度下回火，使工件具 有预期的性能。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

7、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 4类。回火 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：得到了马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不平衡（即不稳定）组织。存在较大 内应力。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：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。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。调整钢铁的力学性能以满足使用要求。回火之所以具有这些作用，是

8、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。一般钢铁回火时，硬度和强度下降，塑性提高。回火温度越高，这些力学性能的变化越大。有些合金元素含量较高的合金钢，在某一温度范围回火时，会析出一些颗粒细小的 金属化合物，使强度和硬度上升。这种现象称为二次硬化。要求 用途不同的工件应在不同温度下回火，以满足使用中的要求。刀具、轴承、渗碳淬火零件、表面淬火零件通常在 250250C以下进行低温回火。低温回火后 硬度变化不大，内应力减小，韧性稍有

9、提高。弹簧在350350500500 E 下中温回火，可获得较高的弹性和必要的韧性。中碳结构钢制作的零件通常在 500500600600r 进行高温回火，以获得适宜的强度与韧性的良好配合。淬火加高温回火的热处理 工艺总称为调质。退火钢在 300300r左右回火时，常使其 脆性增大，这种现象称 为第一类回火脆性。一般不应在这个温度区间回火。某些中碳合金结构钢在高温 回火后，如果缓慢冷至室温，也易于变脆。这种现象称为第二类回火脆性。在钢 中加入钼，或回火时在油或水中冷却，都可以防止第二类回火脆性。将第二类回 火脆性的钢重新加热至原来的回火温度，便可以消除这种脆性（一）退火的种类1 1.完全退火和等

10、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 不重要工件的最终 热处理，或作为某些工件的预先热处理。2.2.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。3.3.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

11、为了提高硬度采取的方法，主要形式是通过加热、保温、速冷。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）回火1.1.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。2.2.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。3.3.稳定工件尺寸4.4.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。