数字化转型：概念性名词浅谈（第十二讲）

大家好，本篇文章是在新年之际写的，所以在这里先给大家拜个年。

今天要介绍的名词和热处理相关，分别为淬火、回火:

1、淬火：

淬火是一种金属热处理工艺，通过将金属工件加热到一定温度后迅速冷却，以改变其组织结构，从而提高金属的硬度、强度和耐磨性等机械性能‌。淬火的具体过程包括以下几个步骤：首先，将金属工件加热到临界温度以上，保温一段时间，使其全部或部分奥氏体化；然后以大于临界冷却速度的冷速快速冷却，使过冷奥氏体转变为马氏体或贝氏体组织。‌

淬火的目的和效果

淬火的主要目的是通过改变金属的组织结构，形成马氏体等强化相，从而提高金属的硬度、强度和耐磨性。此外，淬火还可以通过配合回火处理，进一步改善钢的韧性、疲劳强度等机械性能，以满足不同应用的需求。

淬火的分类和应用领域

淬火可以根据冷却介质的不同分为多种类型，常见的有水淬、油淬和气体淬等。淬火广泛应用于钢铁、铝合金、铜合金、钛合金等材料的热处理中。例如，钢铁的淬火可以显著提高其硬度，常用于制造刀具、模具等需要高硬度和耐磨性的工具和零件。

淬火的优缺点

‌优点‌：淬火能够显著提高金属的硬度、强度和耐磨性，延长工具和零件的使用寿命。此外，淬火还可以改善某些特种钢材的物理和化学性能，如铁磁性和耐蚀性。

‌缺点‌：淬火过程中可能会产生内应力，导致工件变形或开裂。因此，淬火后通常需要进行回火处理，以消除内应力和稳定工件尺寸。

2、回火：

经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度Ac1（加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度）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工艺。或将淬火后的合金工件加热到适当温度，保温若干时间，然后缓慢或快速冷却。一般用于减小或消除淬火钢件中的内应力，或者降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性。淬火后的工件应及时回火，通过淬火和回火的相配合，才可以获得所需的力学性能。

低温回火

工件在150~250℃进行的回火。

目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性，降低淬火残留应力和脆性

回火后得到回火马氏体，指淬火马氏体低温回火时得到的组织。力学性能：58～64HRC，高的硬度和耐磨性。

应用范围：主要应用于各类高碳钢的工具、刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳及表面淬火的零件等。

中温回火

工件在350～500 ℃之间进行的回火。

目的是得到较高的弹性和屈服点，适当的韧性。回火后得到回火屈氏体，指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着极其细小球状碳化物（或渗碳体）的复相组织。

力学性能：35～50HRC，较高的弹性极限、屈服点和一定的韧性。

应用范围：主要用于弹簧、发条、锻模、冲击工具等。

高温回火

工件在500~650℃以上进行的回火。

目的是得到强度、塑性和韧性都较好的综合力学性能。

回火后得到回火索氏体，指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着细小球状碳化物（包括渗碳体）的复相组织。

力学性能：25～35HRC，较好的综合力学性能。

应用范围：广泛用于各种较重要的受力结构件，如连杆、螺栓、齿轮及轴类零件等。

工件淬火并高温回火的复合热处理工艺称为调质。调质不仅作最终热处理，也可作一些精密零件或感应淬火件预先热处理。 

45钢正火和调质后性能比较见下表所示。

45钢（φ20mm～φ40mm）正火和调质后性能比较

热处理方法	力学性能	力学性能	力学性能	力学性能	组织
	σb/Mpa	δ×100	Ak/J	HBS
正火	700～800	15～20	40～64	163～220	索氏体+铁素体
调质	750～850	20～25	64～96	210～250	回火索氏体

钢淬火后在300℃左右回火时，易产生不可逆回火脆性，为避免它，一般不在250～350℃ 范围内回火。

含铬、镍、锰等元素的合金钢淬火后在500～650℃回火，缓冷易产生可逆回火脆性，为防止它，小零件可采用回火时快冷；大零件可选用含钨或钼的合金钢。

今天要介绍的就是这么多，我们下篇文章再见。