機械設(shè)計之工藝熱處理

正火，

又稱?；?，是將工件加熱至Ac3或者Accm以上30~50℃,保溫一段時間后，

從爐中取出在空氣中或者噴水、噴霧或者吹風(fēng)冷卻的金屬熱處理工藝。正火

與退火的不一致點是正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快，因而正火組織要比

退火組織更細一些，其機械性能也有所提高。另外，正火爐外冷卻不占用設(shè)

備，生產(chǎn)率較高，

因此生產(chǎn)中盡可能使用正火來代替退火。

正火的要緊應(yīng)用范圍有：

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

②用于中碳鋼，可代替調(diào)質(zhì)處理作為最后熱處理，也可作為用感應(yīng)加熱方法

進行表面淬火前的預(yù)備處理。

③用于工具鋼、軸承鋼、滲碳鋼等，能夠消降或者抑制網(wǎng)狀碳化物的形成，

從而得到球化退火所需的良好組織

④用于鑄鋼件，能夠細化鑄態(tài)組織，改善切削加工性能。

⑤用于大型鍛件，可作為最后熱處理，從而避免淬火時較大的開裂傾向。

⑥用于球墨鑄鐵，使硬度、強度、耐磨性得到提高，如用于制造汽車、拖

拉機、柴油機的曲軸、連桿等重要零件。

⑦過共析鋼球化退火前進行一次正火，可消除網(wǎng)狀二次滲碳體，以保證

球化退火時滲碳體全部球?；鼗鹂萍济~定義

中文名稱：回火英文名稱：tempering定義：將淬火后的鋼，在AC1下列

加熱、保溫后冷卻下來的熱處理工藝

鋼的回火

回火是工件淬硬后加熱到AC1下列的某一溫度，保溫一定時間，然后冷

卻到室溫的熱處理工藝。

熱處理

科技名詞定義

中文名稱：

熱處理

英文名稱：

heattreatment

定義：

對固態(tài)金屬或者合金使用適當(dāng)方式加熱、保溫與冷卻，以獲得所需要的組織結(jié)構(gòu)與性能的加

工方法。

回火通常緊接著淬火進行，其目的是：

(a)消除工件淬火時產(chǎn)生的殘留應(yīng)力，防止變形與開裂；

(b)調(diào)整工件的硬度、強度、塑性與韌性，達到使用性能要求；

(C)穩(wěn)固組織與尺寸，保證精度；

(d)改善與提高加工性能。因此，回火是工件獲得所需性能的最后一道

重要工序。

按回火溫度范圍，回火可分為低溫回火、中溫回火與高溫回火。

殘留應(yīng)力

澆鑄到鑄型內(nèi)的金屬溶液變涼變硬，其中細的部位、薄的部位很快變冷，最后形成結(jié)

晶。

還有即使是同一個部位，因外側(cè)冷卻快而內(nèi)部冷卻慢，因此內(nèi)外惻溫度不一致。較晚

固化的內(nèi)部因冷卻收縮，但外部已經(jīng)固化，因此內(nèi)部將受到外部的拉力。因鑄件各部位都

存在這種現(xiàn)象，因此鑄件外側(cè)殘留著壓縮力，內(nèi)側(cè)殘留著拉力。

淬火也好，焊接也好，均存在這種現(xiàn)象。

工件通過加工或者熱處理后，外部盡管沒有施加力量，但內(nèi)部還殘留著應(yīng)力，把這種

力就叫殘留應(yīng)力或者內(nèi)應(yīng)力。

舉例：切削鑄件的角部余量，有的時候候就會發(fā)生探出來的部位往兩側(cè)張開的現(xiàn)象。

這是由于在切削前，在殘留應(yīng)力的平衡下保持著鑄件的形狀，切削引起殘留應(yīng)力的不平衡,

才發(fā)生了上述變化。

由于這種現(xiàn)象的存在，因此鑄件應(yīng)提早進行自然時效處理，即在常溫下放置一定時間，

通過內(nèi)部原子的流淌，達到內(nèi)應(yīng)力平衡的狀態(tài)。為了消除應(yīng)力，我們?nèi)藶榈剡M行這種時效

處理，而這種處理就是回火。

硬度

科技名詞定義

中文名稱：

硬度

英文名稱：

gradejhardness

定義I：

表示磨粒從結(jié)合劑中完全脫離的難易程度。

所屬學(xué)科：

機械工程（一級學(xué)科）；磨料磨具（二級學(xué)科）：磨料磨具通常名詞（三級學(xué)科）

定義2：

水沉淀肥皂的能力，大體反映水中鈣、鎂離子的含量。鈣鎂濃度的總與稱之總硬度，以每升

水含碳酸鈣的亳克數(shù)或者亳克當(dāng)量表示。

所屬學(xué)科：

生態(tài)學(xué)（一級學(xué)科）：水域生態(tài)學(xué)（二級學(xué)科）

定義3：

固體材料對外界物體壓陷、刻劃等作用的局部抵抗能力，是衡量材料軟硬程度的一個指標(biāo)。

所屬學(xué)科：

水利科技（一級學(xué)科）；工程力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)、建筑材料（二級學(xué)科）：工程力學(xué)（水利）

（三級學(xué)科）

塑性

科技名詞定義

中文名稱:

塑性

所屬學(xué)科：

機械工程（一級學(xué)科）：機械工程（2）_熱處理（二級學(xué)科）：機械工程（2）通常熱處理名詞（三

級學(xué)科）

滲碳

科技名詞定義

中文名稱：

滲碳

英文名稱：

carburizing

定義：

為增加鋼件表層的含碳量與形成一定的碳濃度梯度，將鋼件在滲碳介質(zhì)中加熱并保溫使碳原

子滲入表層的化學(xué)熱處理工藝。

所屬學(xué)科：

機械工程（一級學(xué)科）：機械工程（2）_熱處理（二級學(xué)科）：化學(xué)熱處理（三級學(xué)科）

（2）中溫回火

工件在250?500℃之間進行的回火。

目的是得到較高的彈性與屈服點，適當(dāng)?shù)捻g性。

預(yù)先熱處理

回火后得到回火托氏體，指馬氏體回火時形成的鐵素體基體內(nèi)分布著極

其細小球狀碳化物（或者滲碳體）的復(fù)相組織。

力學(xué)性能：35?50HRC,較高的彈性極限、屈服點與一定的韌性。

應(yīng)用范圍：彈簧、鍛模、沖擊工具等。

鐵素體

科技名詞定義

中文名稱:

鐵素體

英文名稱：

ferrite

定義：

鐵或者其內(nèi)固溶有?種或者數(shù)種其他元素所形成的晶體點陣為體心匯方的固溶體。

所屬學(xué)科：

機械工程(一級學(xué)科)；機械工程(2)_熱處理(二級學(xué)科)；機械工程(2)通常熱處理名詞(三

級學(xué)科)

(3)高溫回火

工件在500℃以上進行的回火。

目的是得到強度、塑性與韌性都較好的綜合力學(xué)性能。

回火后得到回火索氏體，指馬氏體回火時形成的鐵素體基體內(nèi)分布著細

小球狀碳化物(包含滲碳體)的復(fù)相組織。

力學(xué)性能：200?350HBS,較好的綜合力學(xué)性能。

應(yīng)用范圍：廣泛用于各類較重要的受力結(jié)構(gòu)件，如連桿、螺栓、齒輪及

軸類零件等。

工件淬火并高溫回火的復(fù)合熱處理工藝稱之調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)不僅作最終熱處

理，也可作一些精密零件或者感應(yīng)淬火件預(yù)先熱處理。

45鋼正火與調(diào)質(zhì)后性能比較見下表所示。

45鋼(620mm?.40mm)正火與調(diào)質(zhì)后性能比較

力

力

學(xué)

學(xué)

熱處力學(xué)力學(xué)組織

性

性

能

能

理方性能性能

法

ob/M8X1Ak/JHBS

pa00

正火700?15?240?6163?索氏

80004220體+鐵

素體

調(diào)質(zhì)750?20?264?9210?回火

85056250索氏

體

(由于百度的表珞功能太差，因此這里不夠美觀)

鋼淬火后在300℃左右回火時，易產(chǎn)生不可逆回火脆性，為避免它，通

常不在250?350℃范圍內(nèi)回火。

含銘、銀、銃等元素的合金鋼淬火后在500?650℃回火，緩冷易產(chǎn)生

可逆回火脆性，為防止它，小零件可使用回火時快冷；大零件可選用含鴇或

者鋁的合金鋼。

感應(yīng)淬火

感應(yīng)淬火(inductionhardening)

感應(yīng)加熱就是利用電磁感應(yīng)在工件內(nèi)產(chǎn)生渦流而將工件進行加熱。感應(yīng)加熱表面淬火

與普通淬火比具有如下優(yōu)點：

1.熱源在工件表層，加熱速度快，熱效率高

2.工件因不是整體加熱，變形小

3.工件加熱時間短，表面氧化脫碳量少

4.工件表面硬度高，玦口敏感性小，沖擊韌性、疲勞強度與耐磨性等均有很大提高。

有利于發(fā)揮材料的潛力，節(jié)約材料消耗，提高零件使用壽命

5.設(shè)備緊湊，使用方便，勞動條件好

6.便于機械化與自動化

7.不僅用在表面淬火還可用在穿透加熱與化學(xué)熱處理等。

編輯本段注意事項

將淬火成馬氏體的鋼加熱到臨界點A1下列某個溫度，保溫適當(dāng)時間，

再冷到室溫的一種熱處理工藝?；鼗鸬哪康脑谟谙慊饝?yīng)力，使鋼的組織

轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬Ψ€(wěn)固狀態(tài)。在不降低或者適當(dāng)降低鋼的硬度與強度的條件下改善

鋼的塑性與韌性，以獲得所希望的性能。中碳與高碳鋼淬火后通常硬度很高,

但很脆，通常需經(jīng)回火處理才能使用。鋼中的淬火馬氏體，是碳在。-Fe中

的過飽與固溶體，具有體心正方結(jié)構(gòu)，其正方度c/a隨含碳量的增加而畫大

（c/^1+0.045wt%C）o馬氏體組織在熱力學(xué)上是不穩(wěn)固的，有向穩(wěn)固組織過

渡的趨勢。許多鋼淬火后還有一定量的殘留奧氏體，也是不穩(wěn)固的，回火過

程中將發(fā)生轉(zhuǎn)變。因此，回火過程本質(zhì)上是在一定溫度范圍內(nèi)加熱粹火鋼，

使鋼中的熱力學(xué)不穩(wěn)固組織結(jié)構(gòu)向穩(wěn)固狀態(tài)過渡的復(fù)雜轉(zhuǎn)變過程。轉(zhuǎn)變的內(nèi)

容與形式則視淬火鋼的化學(xué)成分與組織，與加熱溫度而是完全不一致的（見

馬氏體相變）

二次預(yù)熱

碳鋼的回火過程

淬火碳鋼回火過程中的組織轉(zhuǎn)變關(guān)于各類鋼來說都有代表性。回火過程

包含馬氏體分解，碳化物的析出、轉(zhuǎn)化、聚集與長大，鐵素體回復(fù)與再結(jié)晶，

殘留奧氏體分解等四類反應(yīng)。低、中碳鋼回火過程中的轉(zhuǎn)變示意地歸納在圖

1中。根據(jù)它們的反應(yīng)溫度，可描述為相互交疊的四個階段?；鼗?/p>

第一階段回火（250℃下列）馬氏體在室溫是不穩(wěn)固的，填隙的碳原子

能夠在馬氏體內(nèi)進行緩慢的移動，產(chǎn)生某種程度的碳偏聚。隨著回火溫度的

升高，馬氏體開始分解，在中、高碳鋼中沉淀出￡-碳化物（圖2）,馬氏體

的正方度減小。高碳鋼在50?100℃回火后觀察到的硬度增高現(xiàn)象，就是由

于￡-碳化物在馬氏體中產(chǎn)生沉淀硬化的結(jié)果（見脫溶）?！?碳化物具有

密排六方結(jié)構(gòu)，呈狹條狀或者細棒狀，與基體有一定的取向關(guān)系。初生的￡-

碳化物很可能與基體保持共格。在250℃回火后，馬氏體內(nèi)仍保持含碳約

0.25%。含碳低于0.2%的馬氏體在200℃下列回火時不發(fā)生碳化物沉

淀，只有碳的偏聚，而在更高的溫度回火則直接分解出滲碳體?；鼗?/p>

第二階段回火（200?300C）殘留奧氏體轉(zhuǎn)變。回火到200?300C的溫

度范圍，淬火鋼中原先沒有完全轉(zhuǎn)變的殘留奧天體，如今將會發(fā)生分解，形

成貝氏體組織。在中碳與高碳鋼中這個轉(zhuǎn)變比較明顯。含碳低于0.4%的碳

鋼與低合金鋼，由于殘留奧氏體量很少，因此這一轉(zhuǎn)變基本上能夠忽略不計。

第三階段回火（200?350℃）馬氏體分解完成，正方度消失?！?碳化物

轉(zhuǎn)化為滲碳體（Fe3C）。這一轉(zhuǎn)化是通過［-碳化物的溶解與滲碳體重新形

核長大方式進行的。最初形成的滲碳體與基體保持嚴(yán)格的取向關(guān)系。滲碳體

往往在￡-碳化物與基體的界面上、馬氏體界面上、高碳馬氏體片中的攣晶

界上與原始奧氏體晶粒界上形核（圖3）。形成的滲碳體開始時呈薄膜狀，

然后逐步球化成為顆粒狀的Fe3Co回火

第四階段回火（350?700C）滲碳體球化與長大，鐵素體回復(fù)與再結(jié)晶。

滲碳體從400℃開始球化，600℃以后發(fā)生集聚性長大。過程進行中，較小

的滲碳體顆粒溶于基沐，而將碳輸送給選擇生長的較大顆粒。位于馬氏體晶

界與原始奧氏體晶粒間界上的碳化物顆粒球化與長大的速度最快，由于在這

些區(qū)域擴散容易得多。

鐵素體在350?600C發(fā)生回復(fù)過程。如今在低碳與中碳鋼中，板條馬

氏體的板條內(nèi)與板條界上的位錯通過合并與重新排列，使位錯密度顯著降

低，并形成與原馬氏體內(nèi)板條束密切關(guān)聯(lián)的長條狀鐵素體晶粒。原始馬氏體

板條界可保持穩(wěn)固到600C；在高碳鋼中，針狀馬氏體內(nèi)攣晶消失而形成的

鐵素體，如今也仍然保持其針狀形貌。在600?700℃間鐵素體內(nèi)發(fā)生明顯

的再結(jié)晶，形成了等軸鐵素體晶粒。此后，F(xiàn)e3c顆粒不斷變粗，鐵素體晶

粒逐步長大。

合金元素的影響

對通?；鼗疬^程的影響合金元素硅能推遲碳化物的形核與長大，并有

力地阻滯￡-碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)闈B碳體；鋼中加入2%左右硅能夠使￡-碳化物

保持到400℃。在碳鋼中，馬氏體的正方度于300℃基本消失，而含Cr、Mo、

W、V、Ti與Si等元素的鋼，在450C甚至500℃回火后仍能保持一定的正方

度。說明這些元素能推遲鐵碳過飽與固溶體的分解。反之，Mn與Ni促進這

個分解過程（見合金綱）。

合金元素對淬火后的殘留奧氏體量也有很大影響。殘留奧氏體圍繞馬氏

體板條成細網(wǎng)絡(luò)；經(jīng)300℃回火后這些奧氏體分解，在板條界產(chǎn)生滲碳體薄

膜。殘留奧氏體含量高時，這種連續(xù)薄膜很可能是造成回火馬氏體脆性

（300?350℃）的原因之一。合金元素，特別是Cr、Si、叭Mo等，進入滲碳

體結(jié)構(gòu)內(nèi)，把滲碳體顆粒粗化溫度由350?400c提高到500?550C,從而抑

制回火軟化過程，同時也阻礙鐵素體的晶粒長大。

特殊碳化物與次生硬化當(dāng)鋼中存在濃度足夠高的強碳化物形成元素

時，在溫度為450?650℃范圍內(nèi)，能取代滲碳體而形成它們自己的特殊碳

化物。形成特殊碳化物時需要合金元素的擴散與再分配，而這些元素在鐵中

的擴散系數(shù)比C、N等元素要低幾個數(shù)量級。因此在形核長大前需要一定的

溫度

回火

條件?；谕瑯永碛?，這些特殊碳化物的長大速度很低。在450?650℃形

成的高度彌散的特殊碳化物，即使長期回火后仍保持其彌散性。圖4說明，

在450?650℃之間合金碳化物的形成對基體產(chǎn)生強化作用，使鋼的硬度重

新升高，出現(xiàn)峰值。這一現(xiàn)象稱之次生硬化?；鼗?/p>

鋼在回火后的性能

淬火鋼回火后的性能取決于它的內(nèi)部顯微組織；鋼的顯微組織又隨其化

學(xué)成分、淬火工藝及同火工藝而異。碳鋼在100?250℃之間回火后能獲得

較好的力學(xué)性能。合金結(jié)構(gòu)鋼在200?700c之間回火后的力學(xué)性能的典型

變化如圖5所示。從圖5能夠看出，隨著回火溫度的升高，鋼的抗拉強度”

單調(diào)下降；屈服強度。0.3先稍升高而后降低;斷面收縮率沙與伸長率6

不斷改善；韌性（用斷裂韌度Me為指標(biāo)）總的趨勢是上升，但在300?400℃

之間與500?550℃之間出現(xiàn)兩個極小值，相應(yīng)地被稱之低溫回火脆性與高

溫回火脆性。因此，為了獲得良好的綜合力學(xué)性能，合金結(jié)構(gòu)鋼往往在三個

不一致溫度范圍回火：超高強度鋼約在200?3。0℃；彈簧鋼在460℃鄰近；

調(diào)質(zhì)鋼在550?650C回火。碳素及合金工具鋼要求具有高硬度與高強度，回

火溫度通常不超過200C?；鼗饡r具有次生硬化的合金結(jié)構(gòu)鋼、模具鋼與高

速鋼等都在500?650℃范圍內(nèi)回火?；鼗?/p>

回火脆性

低溫回火脆性許多合金鋼淬火成馬氏體后在250~400℃回火中發(fā)生的

脆化現(xiàn)象。已經(jīng)發(fā)生的脆化不能用重新加熱的方法消除，因此又稱之不可逆

回火脆性。引起低溫回火脆性的

回火軟化性

原因已作了大量研究。普遍認(rèn)為，淬火鋼在250?400C范圍內(nèi)回火時，滲

碳體在原奧氏體晶界或者在馬氏體界面上析出，形成薄殼，是導(dǎo)致低溫回火

脆性的要緊原因。鋼中加入一定量的硅，推遲回火時滲碳體的形成，可提高

發(fā)生低溫回火脆性的溫度，因此含硅的超高強度鋼可在300?320c回火而

不發(fā)生脆化，有利于改進綜合力學(xué)性能。

高溫回火脆性許多合金鋼淬火后在500?550c之間回火，或者在

600℃以上溫度回火后以緩慢的冷卻速度通過￡00?550℃區(qū)間時發(fā)生的脆化

現(xiàn)象。假如重新加熱到600C以上溫度后快速冷卻，能夠恢復(fù)韌性，因此又

稱之可逆回火脆性。已經(jīng)證明，鋼中P、Sn、Sb、As等雜質(zhì)元素在500?550℃

溫度向原奧氏體晶界偏聚，導(dǎo)致高溫回火脆性;Ni、Mn等元素能夠與P、Sb

等雜質(zhì)元素發(fā)生晶界為同偏聚(cosegregation),Cr元素則乂促進這種協(xié)同

偏聚，因此這些元素都加劇鋼的高溫回火脆性，相反，鋁與磷交互作用，阻

礙磷在品界的偏聚，能夠減輕高溫回火脆性。稀土元素也有類似的作用，鋼

在600℃以上溫度回火后快速冷卻能夠抑止磷的偏析，在熱處理操作中常用

來避免發(fā)生高溫回火脆性。

編輯本段汽車排氣管回火

看賽車比賽的時候，聽到賽車在彎道減速時候有的時候會發(fā)出非常震耳

的砰砰聲，就像放炮一樣，這是排氣管回火的聲音，它的英文專業(yè)術(shù)語叫做

BACKFIREo

賽車需要的是迅猛的加速能力，因此與普通民用車的發(fā)動機相比，賽車

引擎更多時候都被設(shè)定在燃油加濃的狀態(tài)，混合比都調(diào)

的很濃，從而讓更多的燃油參加燃燒釋放能量。在突然收油瞬間，總會有一

些沒燃燒干凈的混合氣體進入到排氣系統(tǒng)中，被炙熱的排氣管再次點燃而發(fā)

生爆燃(這時候發(fā)出的巨響就是你聽到的放炮聲)，另外，為了減輕排氣背

壓提升動力，賽車的排氣管大多是直排式的，沒有民用車哪種三元催化包與

消音器，因此就會出現(xiàn)這種毫無掩飾的爆燃聲，厲害時甚至能看到從排氣管

末端噴出火焰來，讓人感受非常刺激。

相比自然吸氣發(fā)動機，那些帶渦輪增壓的賽車引擎更容易發(fā)生回火，由

于它們大多裝備了所謂的偏時點火系統(tǒng)。

科技名詞定義

中文名稱：

淬火

英文名稱：

hardenning,quenching

定義：

將鋼件加熱到奧氏體化溫度并保持一定時間，然后以大于臨界冷卻速度冷卻，以獲得非

擴散型轉(zhuǎn)變組織，如馬氏體、貝氏體與奧氏體等的熱處理工藝。

所屬學(xué)科：

電力（一級學(xué)科）；熱工自動化、電廠化學(xué)與金屬（二級學(xué)科）

本內(nèi)容由全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定公布

百科名片

淬火

鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3（亞共析鋼）或者Acl（過共析鋼）以上某

一溫度，保溫一段時間，使之全部或者部分奧氏體1化，然后以大于臨界冷卻速

度的冷速快冷到Ms下列（或者Ms鄰近等溫）進行馬氏體（或者貝氏體）轉(zhuǎn)變的

熱處理工藝。通常也將鋁合金、銅合金、鈦合金、鋼化玻璃等材料的固溶處理或

者帶有快速冷卻過程的熱處理工藝稱之淬火。

編輯本段詞音：淬火（cuihu6）

編輯本段淬火目的

淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體或者貝氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體或

者下貝氏體組織，然后配合以不一致溫度的回火，以大幅提高鋼的強度、硬

度、耐磨性、疲勞強度與韌性等，從而滿足各類機械零件與工具的不一致使

用要求。也能夠通過淬火滿足某些特種鋼材的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、

化學(xué)性能。

編輯本段淬火工藝

將金屬工件加熱到某一適當(dāng)溫度并保持一段時間，隨即浸入淬冷介質(zhì)中

快速冷卻的金屬熱處理工藝。常用的淬冷介質(zhì)有鹽水、水、礦物油、空氣等。

淬火能夠提高金屬工釁的硬度及耐磨性，因而：泛用于各類工、模、量具及

要求表面耐磨的零件（如齒輪、軋輻、滲碳零件等）。通過淬火與不一致溫

度的回火配合，能夠大幅度提高金屬的強度、韌性及疲勞強度，并可獲得這

些性能之間的配合（綜合機械性能）以滿足不一致的使用要求。另外淬火還

可使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學(xué)性能，如淬火使永磁鋼增強其鐵

磁性、不銹鋼提高其耐蝕性等。淬火工藝要緊用于鋼件。常用的鋼在加熱到

臨界溫度以上時，原有在室溫卜的組織將全部或者大部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。隨后

將鋼浸入水或者油中快速冷卻，奧氏體即轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。與鋼中其他組織相

比，馬氏體硬度最高C淬火時的快速冷卻會使工件內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)其大

到一定程度時工件便會發(fā)生扭曲變形甚至開裂。為此務(wù)必選擇合適的冷卻方

法。根據(jù)冷卻方法，淬火工藝分為單液淬火、雙介質(zhì)淬火、馬氏體分級淬火

與貝氏體等溫淬火4類。

淬火效果的重要因素，淬火工件硬度要求與檢測方法：

編輯本段淬火工件的硬度

淬火工件的硬度影響了淬火的效果。淬火工件通常使用洛氏硬度計，測

試HRC硬度。淬火的薄硬鋼板與表面淬火工件可測試HRA的硬度。厚度小于

0.8mm的淬火鋼板、淺層表面淬火工件與直徑小于5mm的淬火鋼棒，可改用

表面洛氏硬度計，測式HRN硬度。

在焊接中碳鋼與某些合金鋼時，熱影響區(qū)中可能發(fā)生淬火現(xiàn)象而變硬，

易形成冷裂紋，這是在焊接過程中要設(shè)法防止的。

由于淬火后金屬硬而脆，產(chǎn)生的表面殘余應(yīng)力會造成冷裂紋，回火可作

為在不影響硬度的基礎(chǔ)上，消除冷裂紋的手段之-o

淬火對厚度、直徑較小的零件使用比較合適，關(guān)于過大的零件，淬火深

度不夠，滲碳也存在同樣問題，如今應(yīng)考慮在鋼材中加入銘等合金來增加強

度。

淬火是鋼鐵材料強化的基本手段之一。鋼中馬氏體是鐵基固溶體組織中

最硬的相（表1）,故鋼件淬火能夠獲得高硬度、高強度。但是，馬氏體的脆

性很大，加之淬火后鋼件內(nèi)部有較大的淬火內(nèi)應(yīng)力，因而不宜直接應(yīng)用，務(wù)

必進行回火。

表1鋼中鐵基固溶體的顯微硬度值

編輯本段淬火工藝的應(yīng)用

淬火工藝在現(xiàn)代磯械制造工業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。機械中重要零件，特別

在汽車、飛機、火箭中應(yīng)用的鋼件幾乎都通過淬火處理。為滿足各類零件干

差萬別的技術(shù)要求，進展了各類淬火工藝。如，按同意處理的部位，有整體、

局部淬火與表面淬火：按加熱時相變是否完全，有完全淬火與不完全淬火（關(guān)

于亞共析鋼，該法又稱亞臨界淬火）；按冷卻時相變的內(nèi)容，有分級淬火，

等溫淬火與欠速淬火等。

工藝過程包含加熱、保溫、冷卻3個階段。下面以鋼的淬火為例，介

紹上述三個階段工藝參數(shù)選擇的原則。

淬火加熱溫度

淬火加熱溫度

以鋼的相變臨界點為根據(jù)，加熱時耍形成細小、均勻奧氏體晶粒，淬火

后獲得細小馬氏體組織。碳素鋼的淬火加熱溫度范圍如圖1所示。

淬火加熱溫度范圍

由木圖示出的淬火溫度選擇原則也適用于大多數(shù)合金鋼，特別低合金鋼。亞

共析鋼加熱溫度為Ac3溫度以上30?50℃。從圖上看，高溫下鋼的狀態(tài)處

在單相奧氏體(A)區(qū)內(nèi)，故稱之完全淬火。如亞共析鋼加熱溫度高于Acl、

低于Ac3溫度，則高溫下部分先共析鐵素體未完全轉(zhuǎn)變成奧氏體，即為不完

全(或者亞臨界)淬火。過共析鋼淬火溫度為Acl溫度以上30?50C,這溫

度范圍處于奧氏體與滲碳體(A+C)雙相區(qū)。因而過共析鋼的正常的淬火仍屬

不完全淬火，淬火后得到馬氏體基體上分布滲碳體的組織。這-組織狀態(tài)具

有高硬度與高耐磨性。關(guān)于過共析鋼，若加熱溫度過高，先共析滲碳體溶解

過多，甚至完全溶解，則奧氏體晶粒將發(fā)生長大，奧氏體碳含量也增加，淬

火后，粗大馬氏體組織使鋼件淬火態(tài)微區(qū)內(nèi)應(yīng)力增加，微裂紋增多，零件的

變形與開裂傾向增加；由于奧氏體碳濃度高，馬氏體點下降，殘留奧氏體量

增加，使工件的硬度與耐磨性降低。常用鋼種淬火的溫度參見表2。

表2常用鋼種淬火的加熱溫度

實際生產(chǎn)中，加熱溫度的選擇要根據(jù)具體情況加以調(diào)整。如亞共析鋼中

碳含量為下限，當(dāng)裝爐量較多，欲增加零件淬硬層深度等時可選用溫度上限；

若工件形狀復(fù)雜，變形要求嚴(yán)格等要使用溫度下限。

淬火保溫

淬火保溫時間由設(shè)備加熱方式、零件尺寸、鋼的成分、裝爐量與設(shè)備

功率等多種因素確定。對整體淬火而言，保溫的目的是使工件內(nèi)部溫度均勻

趨于一致。對各類淬火，其保溫時間最終取決于在要求淬火的區(qū)域獲得良好

的淬火加熱組織。

加熱與保溫是影響淬火質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，奧氏體化獲得的組織狀態(tài)直接

影響淬火后的性能。一般鋼件奧氏體晶粒操縱在5?8級。

淬火冷卻

要使鋼中高溫相一一奧氏體在冷卻過程中轉(zhuǎn)變成低溫亞穩(wěn)相一一馬氏

體，冷卻速度務(wù)必大于鋼的臨界冷卻速度。工件在冷

淬火冷卻

卻過程中,

淬火冷卻

表面與心部的冷卻速度有-定差異，假如這種差異足夠大，則可能造成大于

臨界冷卻速度部分轉(zhuǎn)變成馬氏體，而小于臨界冷卻速度的心部不能轉(zhuǎn)變成馬

氏體的情況。為保證整個截面上都轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體需要選用冷卻能力足夠強的

淬火介質(zhì)，以保證工件心部有足夠高的冷卻速度。但是冷卻速度大，工件內(nèi)

部由于熱脹冷縮小均勻造成內(nèi)應(yīng)力，可能使工件變形或者外裂。因而要考慮

上述兩種矛盾因素，合理選擇淬火介質(zhì)與冷卻方式。

冷卻階段不僅零?獲得合理的組織，達到所需要的性能，而且要保持零

件的尺寸與形狀精度，是淬火工藝過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

編輯本段淬火方式

單介質(zhì)淬火

工件在一種介質(zhì)中冷卻，如水淬、油淬。優(yōu)點是操作簡單，易于實現(xiàn)機

械化，應(yīng)用廣

泛。缺點是在水中淬火應(yīng)力大，工件容易變形開裂；在油中淬火，冷卻

速度小，淬透直徑

小，大型工件不易淬透。

雙介質(zhì)淬火

工件先在較強冷卻能力介質(zhì)中冷卻到300Z左右，再在一種冷卻能力較

弱的介質(zhì)中冷

去L如：先水淬后油淬，可有效減少馬氏體轉(zhuǎn)變的內(nèi)應(yīng)力，減小工件變

形開裂的傾向，可

用于形狀復(fù)雜、截面不均勻的工件淬火。雙液淬火的缺點是難以掌握雙

液轉(zhuǎn)換的時刻，轉(zhuǎn)

換過早容易淬不硬，轉(zhuǎn)換過遲又容易淬裂，為了克服這一缺點，進展了

分級淬火法。

分級淬火

工件在低溫鹽浴或者堿浴爐中淬火，鹽浴或者堿浴的溫度在Ms點鄰近,

工件在這一溫度停

留2min?5min,然后取出空冷，這種冷卻方式叫分級淬火。分級冷卻

的目的，是為了使工

件內(nèi)外溫度較為均勻，同時進行馬氏體轉(zhuǎn)變，能夠大大減小淬火應(yīng)力，

防止變形開裂。分

級溫度往常都定在略高于Ms點，工件內(nèi)外溫度均勻以后進入馬氏體區(qū)。

現(xiàn)在改進為在略

低于Ms點的溫度分級。實踐說明，在Ms點下列分級的效果更好。比

如，高碳鋼模具在

160℃的堿浴中分級淬火，既能淬硬，變形又小，因此應(yīng)用很廣泛。

等溫淬火

工件在等溫鹽浴中淬火，鹽浴溫度在貝氏體區(qū)的下部（稍高于Ms）,工

件等溫停留較長

時間，直到貝氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束，取出空冷。等溫淬火用于中碳以上的鋼，

目的是為了獲得下

貝氏體，以提高強度、硬度、韌性與耐磨性。低碳鋼通常不使用等溫淬

火。

編輯本段表面淬火

表面淬火是將剛件的表面層淬透到一定的深度，而心部分仍保持木淬火

狀態(tài)的一種局部淬火的方法。表面淬火時通過快速加熱，使剛件表面很快到

淬火的溫度，在熱量來不及穿到工件心部就立即冷卻，實現(xiàn)局部淬火。

感應(yīng)淬火

感應(yīng)加熱就是利用電磁感應(yīng)在工件內(nèi)產(chǎn)生渦流而將工件進行加熱。

編輯本段電影《淬火》

簡介

導(dǎo)演：張會軍程墻

編?。喊阻F軍魏金虎

演員：王立可張凱皓劉超向進

《淬火》海報一

影片類型：劇情

國家/地區(qū)：大陸

對白語言：漢語普通話

色彩：彩色

《淬火》海報二

淬火劇情簡介

2005年4月3日，云南某小鎮(zhèn)。

剛剛走出公安大學(xué)校門被分配到魯革派出所實習(xí)的羅宵，在與李健一起

值勤時，不小心碰到一個年輕的姑娘。羅宵并沒在意，只是李健從姑娘緊張

的神情中覺得有點異洋。中午吃飯的時候，上午在橋上撞上的那個姑娘因涉

嫌攜帶高純度海洛因被帶到了派出所。盡管證據(jù)確鑿，但那個看上去清純文

靜叫依香的姑娘就是三緘其口。像這種情況，所長見多不怪，決定移交市局，

量刑定罪。

量刑定罪，按照攜帶五十克海洛因就能判死刑的法律規(guī)定，依香必死無

疑。如今，可能是所長想給羅宵一個鍛煉的機會，讓羅宵去審問一次。羅宵

對自己也沒有信心，但坐在依香對面的羅宵用真誠捫破了依香用沉默表達的

抗拒。正如羅宵推斷的一樣，依香是被迫的，在依香的背后有一個叫阿輝的

人，而真正的幕后老板劉清純是前年轟動一時的“4.15”大案要緊嫌疑人。

為了抓獲阿輝背后的劉清純，高所長與市緝毒大隊谷隊長商定派一個人

跟依香去與省城來取貨的人接頭?；蛘咴S是羅宵的真誠感動了依香，依香堅

持要羅宵一塊去，否則不予配合。高所與谷隊頂著風(fēng)險派羅宵一同前往，將

省城來的秦東東抓獲后，繼而決定讓羅宵假冒秦東東，繼續(xù)深入。羅宵取得

了阿輝的初步信任，但躲在幕后指揮的劉清純恃殊狡猾，不僅綁架了依香的

弟弟巖明，還趁著夜幕的掩護，監(jiān)視羅宵與依香。

時間在一分一秒的流逝。一切準(zhǔn)備妥當(dāng)后的第二天清晨，羅宵在依香的

香煙鋪發(fā)現(xiàn)依香不見了。擔(dān)心弟弟安危的依香偷偷跑去見了阿輝，這讓躲在

幕后的劉清純嗅出了特殊，更讓羅宵暴露在危險之中。然而，機會難得，撤

回來將是三條人命，谷隊跟高所果斷做出決定，繼續(xù)深入。果然，惟利是圖

的劉清純從幕后鉆了出來，脅迫依香騙出羅宵，在小鎮(zhèn)外一個僻靜的木樓見

°

到銀行取款的阿輝被抓捕，但阿輝仍然用暗語告訴劉清純羅宵是警察。

如今，一切都晚了，羅宵從劉清純臉上一閃而過的表情中察覺到發(fā)生了什么，

當(dāng)劉清純拔出槍來時，羅宵已經(jīng)從依香的包里掏出槍對準(zhǔn)了他。高所與谷隊

及時趕來，將亡命而逃的劉清純逼到了絕路。劉清純開槍自殺。依香從此告

別夢魘通常的生活，寧靜美麗的邊陲小鎮(zhèn)又一如往日的流水潺潺，青山依依

編輯本段精彩視點

《淬火》的精彩之處，應(yīng)該是影片的故事與畫面。故事很新穎，公

安題材的緝毒故事，在這部小成本影片中被流吻清晰的畫面，與云南邊陲的

自然風(fēng)光所烘托，盡管人物不多，也沒有猛烈的打斗與火拼的場面，但攝影

師曹盾手里的鏡頭，卻給了觀眾遠離塵囂的美。

奧氏體化溫度是什么意思？

奧氏體化就是加熱工件，使溫度達到共析溫度以上，使常溫下的鐵素體與滲碳體

再轉(zhuǎn)變同奧氏體。奧氏體是碳溶解在丫一Fe中的間隙固溶體，常用符號A表示。

它仍保持Y—Fe的面心立方晶格。其溶碳能力較大，將鋼鐵想再生成均勻的奧

氏體組織，奧氏體是在大于727c高溫下才能穩(wěn)固存在的組織。奧氏體塑性好，

是絕大多數(shù)鋼種在高溫下進行壓力加工時所要求的組織

退火

annealing

將金屬構(gòu)件加熱到高于或者低于臨界點，保持一定時間，隨后

緩慢冷卻，從而獲得接近平衡狀態(tài)的組織與性能的金屬熱處理

工藝。

所屬學(xué)科：

電力（?級學(xué)科）；熱工自動化、電廠化學(xué)與金屬（二級學(xué)科）

定義2：

將金屬或者合金加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。

所屬學(xué)科：

機械工程（一級學(xué)科）：機械工程（2）_熱處理（二級學(xué)科）：整體熱處理（三級學(xué)科）

定義3：

（1）熱變性核酸或者蛋白質(zhì)經(jīng)緩慢降溫后的復(fù)性過程。（2）兩條單鏈多核甘酸通過互補堿基之間

的氫鍵形成雙鏈分子的過程?？砂l(fā)生在同?來源或者不?致來源核酸鏈之間，能夠形成雙鏈

DNA分子、雙鏈RNA或者DNA-RNA雜交分子。

退火定義

將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時間，然后以適宜速度冷卻（通

常是緩慢冷卻，有的時候是操縱冷卻）的一種金屬熱處理工藝。

目的

是使通過鑄造、鍛軋、焊接或者切削加工的材料或者工件軟化，改善塑

性與韌性，使化學(xué)成分均勻化，去除殘余應(yīng)力，或者得到預(yù)期的物理性能。

退火工藝隨目的之不一致而有多種，如重結(jié)晶退火、等溫退火、均勻化退火、

球化退火、去除應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火，與穩(wěn)固化退火、磁場退火等等。

1、金屬工具使用時因受熱而失去原有的硬度。

2、把金屬材料或者工件加熱到一定溫度并持續(xù)一定時間后，使緩慢冷

卻。退火能夠減低金屬硬度與脆性，增加可塑性。也叫爆火。

編輯本段退火的目的

（1）降低硬度，改善切削加工性；

（2）消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)固尺寸，減少變形與裂紋傾向；

（3）細化晶粒，調(diào)整組織，消除組織缺陷。

在生產(chǎn)中，退火工藝應(yīng)用很廣泛。根據(jù)工件要求退火的目的不一致，退

火的工藝規(guī)范有多種，常用的有完全退火、球化退火、與去應(yīng)力退火等。

編輯本段退火方法

退火的一個最要緊工藝參數(shù)是最高加熱溫度（退火溫度），大多數(shù)合金

的退火加熱溫度的選擇是以該合金系的相圖為基礎(chǔ)的，如碳素鋼以鐵碳平衡

圖為基礎(chǔ)（圖1）。各類鋼（包含碳素鋼及合金鋼）的退火溫度，視具體退火

目的的不一致而在各咳鋼種的Ac3以上、Acl以上或者下列的某一溫度。各

類非鐵合金的退火溫度則在各該合金的固相線溫度下列、固溶度線溫度以上

或者下列的某一溫度。

重結(jié)晶退火（完全退火）

應(yīng)用于平衡加熱與冷卻時有固態(tài)相變（重結(jié)晶）發(fā)生的合金。其退火溫度

為各該合金的相變溫度區(qū)間以上或者

退火

以內(nèi)的某一溫度。加熱與冷卻都是緩慢的。合金于加熱與冷卻過程中各發(fā)生

一次相變重結(jié)晶，故稱之重結(jié)晶退火，常被簡稱之退火。

這種退火方法，相當(dāng)普遍地應(yīng)用于鋼。鋼的重結(jié)晶退火工藝是：緩慢加

熱到Ac3（亞共析鋼）或者Acl（共析鋼或者過共析鋼）以上30?50℃,保

持適當(dāng)時間，然后緩慢冷卻下來。通過加熱過程中發(fā)生的珠光體（或者者還

有先共析的鐵素體或者滲碳體）轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體（第一回相變重結(jié)晶）與冷卻

過程中發(fā)生的與此相反的第二回相變重結(jié)晶，形成晶粒較細、片層較厚、組

織均勻的珠光體（或者者還有先共析鐵素體或者滲碳體）。退火溫度在Ac3以

上（亞共析鋼）使鋼發(fā)生完全的重結(jié)晶者，稱之完全退火，退火溫度在Acl

與Ac3之間（亞共析鋼）或者Acl與Acm之間（過共析鋼），使鋼發(fā)生部分的

重結(jié)晶者，稱之不完全退火。前者要緊用于亞共析鋼的鑄件、鍛軋件、焊件,

以消除組織缺陷（如魏氏組織、帶狀組織等），使組織變細與變均勻，以提

高鋼件的塑性與韌性。后者要緊用于中碳與高碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼的鍛軋

件。此種鍛、軋件若鍛、軋后的冷卻速度較大時，形成的珠光體較細、硬度

較高；若停鍛、停軋溫度過低，鋼件中還有大的內(nèi)應(yīng)力。如今可用不完全退

火代替完全退火，使珠光體發(fā)生重結(jié)晶，晶粒變細，同時也降低硬度，消除

內(nèi)應(yīng)力，改善被切削性。此外，退火溫度在Acl與Acm之間的過共析鋼球化退

火，也是不完全退火。

重結(jié)晶退火也用于非鐵合金，比如鈦合金于加熱與冷卻時發(fā)生同素異構(gòu)

轉(zhuǎn)變，低溫為a相（密排六方結(jié)構(gòu)），高溫為P相（體心立方結(jié)構(gòu)），其

中間是“a+B”兩相區(qū)，即相變溫度區(qū)間。為了得到接近平衡的室溫穩(wěn)固

組織與細化晶粒，也進行重結(jié)晶退火，即緩慢加熱到高于相變溫度區(qū)間不多

的溫度，保溫適當(dāng)時間，使合金轉(zhuǎn)變?yōu)?相的細小晶粒；然后緩慢冷卻下

來，使B相再轉(zhuǎn)變?yōu)閍相或者a+B兩相的細小晶粒。

等溫退火

應(yīng)用于鋼與某些非鐵合金如鈦合金的一種操縱冷卻的退火方法。對鋼來

說，是緩慢加熱到Ac3（亞共析

退火

鋼）或者Acl（共析鋼與過共析鋼）以上不多的溫度，保溫一段時間，使鋼

奧氏體化，然后迅速移入溫度在A1下列不多的另一爐內(nèi)，等溫保持直到奧氏

體全部轉(zhuǎn)變?yōu)槠瑢訝钿ü怏w（亞共析鋼還有先共析鐵素體；過共析鋼還有先

共析滲碳體）為止，最后以任意速度冷卻下來（通常是出爐在空氣中冷卻）。

等溫保持的大致溫度范圍在所處理鋼種的等溫轉(zhuǎn)變圖上A1至珠光體轉(zhuǎn)變鼻

尖溫度這一區(qū)間之內(nèi)（見過冷奧氏體轉(zhuǎn)變圖）；具體溫度與時間，要緊根據(jù)退

火后所要求的硬度來確定（圖2）。等溫溫度不可過低或者過高，過低則退

火后硬度偏高；過高則等溫保持時間需要延長。鋼的等溫退火的目的，與重

結(jié)晶退火基本相同，但工藝操作與所需設(shè)備都比較復(fù)雜，因此通常要緊是應(yīng)

用于過冷奧氏體在珠光體型相變溫度區(qū)間轉(zhuǎn)變相當(dāng)緩慢的合金鋼。后者若使

用重結(jié)晶退火方法，往往需要數(shù)十小時，很不經(jīng)濟：使用等溫退火則能大大

縮短生產(chǎn)周期，并能使整個工件獲得更為均勻的組織與性能。等溫退火也可

在鋼的熱加工的不一致階段來用。比如，若讓空冷淬硬性合金鋼由高溫空冷

到室溫時，當(dāng)心部轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體之時，在已發(fā)生了馬氏體相變的外層就會出

現(xiàn)裂紋；若將該類鋼的熱鋼錠或者鋼坯在冷卻過程中放入700℃左右的等溫

爐內(nèi)，保持等溫直到珠光體相變完成后，再出爐空冷，則可免生裂紋。

含B相穩(wěn)固化元素較高的鈦合金，其P相相當(dāng)穩(wěn)固，容易被過冷，過

冷的B相，其等溫轉(zhuǎn)變動力學(xué)曲線（圖3）與鋼的過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖

相似。為了縮短重結(jié)晶退火的生產(chǎn)周期并獲得更細、更均勻的組織，亦可使

用等溫退火。

均勻化退火

亦稱擴散退火。應(yīng)用于鋼及非鐵合金（如錫青銅、硅青銅、白銅、鎂合

金等）的鑄錠或者鑄,牛的一種退火

退火

方法。將鑄錠或者鑄件加熱到各該合金的固相線溫度下列的某一較高溫度，

長時間保溫，然后緩慢冷卻下來。均勻化退火是使合金中的元素發(fā)生固態(tài)擴

散，來減輕化學(xué)成分不均勻性（偏析），要緊是減輕晶粒尺度內(nèi)的化學(xué)成分

不均勻性（晶內(nèi)偏析或者稱枝晶偏析）。均勻化退火溫度因此如此之高，是

為了加快合金元素擴散，盡可能縮短保溫時間。合金鋼的均勻化退火溫度遠

高于Ac3,通常是1050?1200C。非鐵合金錠進行均勻化退火的溫度通常是

“0.95X固相線溫度:K）”，均勻化退火因加熱溫度高，保溫時間長，因此熱

能消耗量大。

球化退火

只應(yīng)用于鋼的一種退火方法。將鋼加熱到稍低于或者稍高于Acl的溫度

或者者使溫度在A1上下周期變化，然后緩冷下來。目的在于使珠光體內(nèi)的

片狀滲碳體與先共析滲碳體都變?yōu)榍蛄?，均勻分布于鐵素體基體中（這種

組織稱之球化珠光體）。具有這種組織的中碳鋼與高碳鋼硬度低、被切削性

好、冷形變能力大。對工具鋼來說，這種組織是淬火前最好的原始組織。

去應(yīng)力退火

將鋼件加熱到稍高于Acl的溫度，保溫一定時間后隨爐冷卻到

550~600℃出爐空冷的熱處理工藝稱之去應(yīng)力退火。去應(yīng)力加熱溫度低，在

退火過程中無組織轉(zhuǎn)變，要緊適用于毛坯件及通過切削加工的零件，目的是

為了消除毛坯與零件中的殘余應(yīng)力，穩(wěn)固工件尺寸及形狀，減少零件在切削

加工與使用過程中的形變與裂紋傾向。

編輯本段工藝

球化退火的具體工藝

（圖4）有：①普通（緩冷）球化退火（圖4a）,緩冷適用于多數(shù)鋼種，

特別是裝爐量大時，操作比較方便，但生產(chǎn)周期長；②等溫球化退火（圖

4b）,適用于多數(shù)鋼種，特別是難于球化的鋼與球化質(zhì)量要求高的鋼（如滾

動軸承鋼）；其生產(chǎn)周期比普通球化退火短，只是需要有能夠操縱共析轉(zhuǎn)變

前冷卻速率的爐子；③周期球化退火（圖4c）,適用于原始組織為片層狀

珠光體組織的鋼，其生產(chǎn)周期也比普通球化退火短，只是在設(shè)備裝爐量大的

條件下，很難按操縱要求改變溫度，故在生產(chǎn)中未廣泛使用；④低溫球叱退

火（圖4d）,適用于通過冷形變加工的鋼與淬火硬化過的鋼（后者通常稱

之高溫軟化回火）；⑤形變球化退火，形變加工對球化有加速作用，將形變

加工與球化結(jié)合起來，可縮短球化時間。它適用于冷、熱形變成形的鋼件與

鋼材（如帶材）（圖4e是在Acm或者Ac3與Acl之間進行短時間、大形變

量的熱形變加工者；圖4f是在常溫先予以形變加工者；圖4g是利用鍛造余

熱進行球化者）。

再結(jié)晶退火工藝

應(yīng)用于通過冷變形加工的金屬及合金的一種退火方法。目的為使金屬內(nèi)

部組織變?yōu)榧毿〉牡容S晶粒，消除形變硬化，恢復(fù)金屬或者合金的塑性與形

變能力（回復(fù)與再結(jié)晶）。若欲保持金屬或者合金表面光亮，則可在可控氣

氛的爐中或者真空爐中進行再結(jié)晶退火。

去除應(yīng)力退火鑄、鍛、焊件在冷卻時由于各部位冷卻速度不一致而產(chǎn)

生內(nèi)應(yīng)力，金屬及合金在冷變形加工中與工件在切削加工過程中也產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)

力。若內(nèi)應(yīng)力較大而未及時予以去除，常導(dǎo)致工件變形甚至形成裂紋。去除

應(yīng)力退火是將工件緩慢加熱到較低溫度（比如，灰口鑄鐵是500?550℃,

鋼是500?650℃）,保溫一段時間，使金屬內(nèi)部發(fā)生弛豫，然后緩冷下來。

應(yīng)該指出，去除應(yīng)力退火并不能將內(nèi)應(yīng)力完全去除，而只是部分去除，從而

消除它的有害作用。

還有一些專用退火方法，如不銹耐酸鋼穩(wěn)固化退火；軟磁合金磁場退火；

硅鋼片氫氣退火；可鍛鑄鐵可鍛化退火等。

編輯本段其它有關(guān)

將工件加熱到預(yù)定溫度，保溫一定的時間后緩慢冷卻的金屬熱處理工

藝。退火的目的在于；①改善或者消除鋼鐵在情造、鍛壓、軋制與焊接過程

中所造成的各類組織缺陷與殘余應(yīng)力，防止工件變形、開裂。②軟化工件以

便進行切削加工。③細化晶粒，改善組織以提高工件的機械性能。④為最終

熱處理（淬火、回火）作好組織準(zhǔn)備。常用的退火工藝有：①完全退火。用

以細化中、低碳鋼經(jīng)鑄造、鍛壓與焊接后出現(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?50C,保溫一

段時間，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。②球化退火。用以降低工具鋼與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?。③等溫?/p>

火。用以降低某些銀、銘含量較高的合金結(jié)構(gòu)鋼的高硬度，以進行切削加工。

通常先以較快速度冷卻到奧氏體最不穩(wěn)固的溫度，保溫適當(dāng)時間，奧氏體轉(zhuǎn)

變?yōu)橥惺象w或者索氏外，硬度即可降低。④再給晶退火。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）。加熱溫度通

常為鋼開始形成奧氏體的溫度下列50?150℃,只有這樣才能消除加工硬

化效應(yīng)使金屬軟化。⑤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950c左右，保溫一定時間后

適當(dāng)冷卻，使?jié)B碳體分解形成團絮狀石墨。⑥擴散退火。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，并長時間保溫，待合金中各類元素擴散趨于均勻

分布后緩冷。⑦去應(yīng)力退火。用以消除鋼鐵鑄件與焊接件的內(nèi)應(yīng)力。關(guān)于鋼

鐵制品加熱后開始形成奧氏體的溫度下列100?200C,保溫后在空氣中冷

卻，即可消除內(nèi)應(yīng)力。

退火為了消除塑料制品的內(nèi)應(yīng)力或者操縱結(jié)晶過程，將制品加熱到適

當(dāng)?shù)臏囟炔⒈３忠欢〞r間，而后慢慢冷卻的操作。

退火annealing

加熱使DNA雙螺旋解開，在一定的條件下，兩條互補的單鏈依靠彼此的

堿基配對重新形成雙鏈DNA的過程，亦即復(fù)性過程。熱變性的DNA單鏈在緩

慢冷卻過程中能夠達到很好的退火。退火的兩條單鏈能夠來自同一個雙鏈的

DNA分子，也能夠來自不一致的DNA分子。退火是變性的逆轉(zhuǎn)過程，它受溫

度、時間、DNA濃度、DNA順序的復(fù)雜性等因素的影響。如PCR反應(yīng)中引物

與模板DNA的退火，咳酸雜交中探針與被檢DNA的退火。

編輯本段在半導(dǎo)體技術(shù)中也常常使用退火技術(shù)

半導(dǎo)體芯片退火

半導(dǎo)體芯片在通過離子注入以后就需要退火。由于往半導(dǎo)體中注入雜質(zhì)

離子時，高能量的入射離子會與半導(dǎo)體晶格上的原子碰撞，使一些晶格原子

發(fā)生位移，結(jié)果造成大量的空位，將使得注入?yún)^(qū)中的原子排列混亂或者者變

成為非晶區(qū)，因此在寓子注入以后務(wù)必把半導(dǎo)體放在一定的溫度下進行退

火，以恢復(fù)晶體的結(jié)構(gòu)與消除缺陷。同時，退火還有激活施主與受主雜質(zhì)的

功能，即把有些處于間隙位置的雜質(zhì)原子通過退火而讓它們進入替代位置。

退火的溫度通常為200~800C,比熱擴散摻雜的溫度要低得多。

蒸發(fā)電極金屬退火

蒸發(fā)電極金屬以后需要進行退火，使得半導(dǎo)體表面與金屬能夠形成

合金，以接觸良好（減小接觸電阻）。這時的退火溫度要選取得稍高于金屬

-半導(dǎo)體的共熔點（關(guān)于Si-A1合金，為570度

調(diào)質(zhì)處理

淬火+高溫回火=調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)是淬火加高溫回火的雙重?zé)崽幚?，其目?/p>

是使工件具有良好的綜合機械性能。

鋼的熱處理工藝包含退火、正火、淬火、回火與表面熱處理等方法，其

中回火又包含調(diào)質(zhì)處理與時效處理。鋼的回火：按照所希望的機械性能將

已經(jīng)淬火的鋼重新加熱到（350C?650C）一定溫度之間進行，碳是以細均

分布的滲碳體形式析出。隨著回火溫度的增加，碳化物的顆粒就增大，屈服

點與拉伸強度就下降，降低硬度與脆性，延伸率與收縮率就升高。其目的是

消除淬火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，以取得預(yù)期的力學(xué)性能。

回火分高溫回火、中溫回火與低溫回火三類。

編輯本段解釋

調(diào)質(zhì)處理：淬火后高溫回火的熱處理方法稱之調(diào)質(zhì)處理。高溫回火是指

在500-650℃之間進行回火。調(diào)質(zhì)能夠使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)

整，其強度、塑性與韌性都較好，具有良好的綜合機械性能。調(diào)質(zhì)處理后得

到回火索氏體。回火索氏體（temperedsorbite）是馬氏體于回火時形成的，

在在光學(xué)金相顯微鏡下放大500^600倍以上才能分辨出來，其為鐵素體基體

內(nèi)分布著碳化物（包含滲碳體）球粒的復(fù)合組織。它也是馬氏體的一種回火

組織，是鐵素體與粒狀碳化物的混合物。如今的鐵素體已基本無碳的過飽與

度，碳化物也為穩(wěn)固型碳化物。常溫下是一種平衡組織。

時效處理：為了消除精密量具或者模具、零件在長期使用中尺寸、形狀

發(fā)生變化，常在低溫回火后（低溫回火溫度150-250℃）精加工前，把工件

重新加熱到100-150C,保持5-20小時，這種為穩(wěn)固精密制件質(zhì)量的處理，

稱之時效。對在低溫或者動載荷條件下的鋼材溝件進行時效處理，以消除殘

余應(yīng)力，穩(wěn)固鋼材組織與尺寸，尤為重要。

編輯本段分類

調(diào)質(zhì)鋼有碳素調(diào)質(zhì)鋼與合金調(diào)質(zhì)鋼二大類，不管是碳鋼還是合金鋼，其

含