淬火和回火工藝

淬火和回火是金屬材料熱處理中極為重要的兩種工藝，它們對于改善材料的力學(xué)性能和物理性能具有顯著作用。下面將分別詳細(xì)介紹這兩種工藝。

一、淬火工藝

1 定義：

淬火是一種熱處理工藝，通常指將鋼加熱到臨界溫度（Ac3或Ac1）以上，保溫一段時間，使之全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度進(jìn)行快速冷卻，

從而獲得以馬氏體為主的不平衡組織的熱處理工藝。此外，鋁合金、銅合金、鈦合金、鋼化玻璃等材料也有類似的固溶處理或快速冷卻的熱處理工藝，也被稱為淬火。

2 目的：

淬火的主要目的是使過冷奧氏體進(jìn)行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體或貝氏體組織，從而大幅提高鋼的剛性、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等，以滿足各種機(jī)

械零件和工具的不同使用要求。同時，淬火還可以使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學(xué)性能，如增強(qiáng)永磁鋼的鐵磁性、提高不銹鋼的耐蝕性等。

3 工藝過程：

淬火工藝主要包括加熱、保溫和冷卻三個階段。加熱溫度的選擇要根據(jù)材料的臨界溫度和具體成分來確定；保溫時間的確定要考慮材料的尺寸、形狀以及加熱方式等

因素；冷卻階段則是淬火工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要選擇合適的淬火介質(zhì)和冷卻方式，以保證工件內(nèi)部獲得均勻的馬氏體組織。

4 淬火方法：

淬火方法多種多樣，包括單介質(zhì)淬火、雙介質(zhì)淬火、馬氏體分級淬火、貝氏體等溫淬火等。這些方法的選擇要根據(jù)工件的材質(zhì)、形狀、尺寸以及所需的性能要求來確定。

二、回火工藝

1 定義：

回火是將經(jīng)過淬火的工件重新加熱到低于下臨界溫度（Ac1）的適當(dāng)溫度，保溫一段時間后在空氣或水、油等介質(zhì)中冷卻到室溫的熱處理工藝。

2 目的：

回火的主要目的是消除工件淬火時產(chǎn)生的殘留應(yīng)力，防止變形和開裂；同時調(diào)整工件的硬度、強(qiáng)度、塑性和韌性，達(dá)到使用性能要求；此外，回火還可以穩(wěn)定組織與尺寸，

保證精度；改善和提高加工性能。

3 分類與效果：

低溫回火：在150~250℃進(jìn)行，得到回火馬氏體組織，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、

滾動軸承、滲碳及表面淬火的零件等。

中溫回火：在350~500℃進(jìn)行，得到回火屈氏體組織，具有較高的彈性極限、屈服點(diǎn)和一定的韌性。主要用于彈簧、發(fā)條、鍛模、沖擊工具等。

高溫回火：在500~650℃以上進(jìn)行，得到回火索氏體組織，具有強(qiáng)度、塑性和韌性都較好的綜合力學(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。

4 注意事項(xiàng)：

回火過程中要注意加熱溫度和時間的選擇，以避免產(chǎn)生回火脆性等不利影響。同時，回火后的冷卻方式也要根據(jù)具體要求進(jìn)行選擇，以保證工件獲得所需的性能。

綜上所述，淬火和回火是金屬材料熱處理中不可或缺的兩種工藝。它們相互配合使用，可以顯著改善材料的力學(xué)性能和物理性能，滿足各種機(jī)械零件和工具的使用要求。