热处理工艺的四把火
热处理四把火的定义
热处理四把火的定义
答：热处理四把火的定义是：
热处理的四把火是退火、正火、淬火和回火。
退火是将工件在炉内缓慢加热到临界点以上一定温度，保持一段时间，随炉缓慢冷却的一种热处理工艺，通常在炉内进行。
退火的目的是降低硬度，切削加工性；降低残余应力，稳定尺寸，减少变形和裂纹倾向；细化晶粒，调整结构，消除结构缺陷。
正火是将加热后的工件从炉中取出，放在空气中冷却。
正火时，钢的晶粒可以在稍快的冷却中得到细化。
不仅可以获得满意的强度，而且可以显著提高韧性，降低构件的开裂倾向。
淬火是将工件加热到淬火温度临界点以上30-50度，保温一段时间，然后放入淬火剂中冷却。
淬火的目的是大幅度提高钢的刚度、硬度、耐磨性、疲劳强度和韧性，以满足各种机械零件和工具的不同使用要求。
还可以通过淬火满足一些特殊钢材的铁磁性、耐腐蚀性等特殊物理化学性能。
回火是淬火后在较低温度下对零件进行加热和冷却。
回火通常用于降低或消除淬火零件中的内应力，或降低其硬度和强度以改善其延展性或韧性。
淬火后的工件应及时回火，通过淬火和回火的配合，获得所需的力学性能。
热处理工艺的四把火
热处理工艺的四把火
热处理工艺的四把火是指控制温度、时间、气氛和冷却速率这四个方面。
这四个方面是影响热处理结果的关键因素，正确控制它们可以确保材料达到预期的机械性能和组织结构。
1. 温度：温度是影响材料性能和组织结构的重要因素之一。
不同材料的热处理温度不同，正确控制温度可以确保材料达到所需的硬度、韧性和强度。
2. 时间：时间是指材料在特定温度下进行热处理的持续时间。
不同的热处理工艺需要不同的时间。
过长或过短的时间都可能导致材料的性能和组织结构不符合要求。
3. 气氛：气氛是指材料在热处理过程中所处的气体环境。
不同的材料需要不同的气氛来实现特定的热处理效果，例如氧化退火需要在含有氧气的气氛中进行。
4. 冷却速率：冷却速率是指材料从高温到室温的冷却速度。
不同材料对冷却速率的要求不同，正确控制冷却速率可以确保材料达到所需的组织结构和性能。
控制这四个方面是热处理工艺中非常关键的，只有正确地控制好这四个方面，才能获得满足设计要求的零件。
材料学-热处理工艺中的四把火
材料学-热处理工艺中的四把火热处理工艺中的四把火退火、正火、淬火、回火俗称热处理工艺的“四把火”。
下图囊括了钢热处理工艺的“四把火”1退火 annealing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(通常是缓慢冷却，有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。
目的是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化，改善塑性和韧性，使化学成分均匀化，去除残余应力，或得到预期的物理性能。
退火工艺随目的之不同而有多种，如重结晶退火、等温退火、均匀化退火、球化退火、去除应力退火、再结晶退火，以及稳定化退火、磁场退火等等。
退火的一个最主要工艺参数是最高加热温度（退火温度），大多数合金的退火加热温度的选择是以该合金系的相图为基础的,如碳素钢以铁碳平衡图为基础。
各种钢(包括碳素钢及合金钢)的退火温度，视具体退火目的的不同而在各该钢种的Ac3以上、Ac1以上或以下的某一温度。
各种非铁合金的退火温度则在各该合金的固相线温度以下、固溶度线温度以上或以下的某一温度。
重结晶退火应用于平衡加热和冷却时有固态相变(重结晶)发生的合金。
其退火温度为各该合金的相变温度区间以上或以内的某一温度。
加热和冷却都是缓慢的。
合金于加热和冷却过程中各发生一次相变重结晶，故称为重结晶退火，常被简称为退火。
这种退火方法，相当普遍地应用于钢。
钢的重结晶退火工艺是:缓慢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1（共析钢或过共析钢）以上30～50℃，保持适当时间，然后缓慢冷却下来。
通过加热过程中发生的珠光体（或者还有先共析的铁素体或渗碳体）转变为奥氏体（第一回相变重结晶）以及冷却过程中发生的与此相反的第二回相变重结晶，形成晶粒较细、片层较厚、组织均匀的珠光体(或者还有先共析铁素体或渗碳体)。
退火温度在Ac3以上（亚共析钢）使钢发生完全的重结晶者，称为完全退火，退火温度在Ac1与Ac3之间 (亚共析钢)或Ac1与Acm之间（过共析钢）,使钢发生部分的重结晶者,称为不完全退火。
热处理工艺的“四把火”
热处理工艺的“四把火”金属热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的热处理工艺。
按照其处理工艺可以分为退火、正火、淬火、回火四种基本工艺，称为“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。
正火：将钢材或钢件加热到临界点AC3 或ACM 以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。
正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。
退火：是将工件加热到适当温度（AC3以上20-40度），根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下的热处理工艺，其实质是将钢加热奥氏体化后进行珠光体转变。
目的和作用(1)降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工;(2)细化晶粒，消除因锻、焊等引起的组织缺陷，均匀钢的组织成分，改善钢的性能或为以后的热处理做准备;(3)消除钢中的内应力，以防止变形或开裂。
淬火：淬火就是将钢加热到Ac3或Ac1点以上某一温度，保持一定时间，然后将工件放入水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却以获得马氏体和(或)贝氏体组织的热处理工艺。
淬火后钢件变硬，但同时变脆。
为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。
目的和作用使过冷奥氏体进行马氏体(或贝氏体)转变，得到马氏体（或贝氏体）组织，然后配合以不同温度的回火，获得所需的力学性能。
(注：淬火态工件不允许直接投入现场使用，通常在此之后必须实时进行1-2次或以上之回火加工，以调整其组织及应力等。
)回火：回火就是将经过碎火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。
目的和作用(1)合理地调整力学性能，使工件满足使用要求；(2)稳定组织，使工件在使用过程中不发生组织转变，从而保证工件的尺寸、形状不变；(3)降低或消除淬火内应力，以减少工件的变形并防止开裂。
材料学-热处理工艺中的四把火.doc
材料学-热处理工艺中的四把火.doc热处理是一种改善材料性能的加工方法，其中非常重要的是热处理工艺。
热处理工艺的关键部分是加热和冷却过程，这些过程可以通过控制温度、时间和冷却速率来实现。
为了实现最佳的热处理效果，需要掌握热处理中的“四把火”。
一把火：加热温度加热温度是热处理过程中最重要的参数。
加热温度不仅影响到材料的力学性能和物理性能，还影响到材料的组织结构和晶体结构。
正确的加热温度可以改善材料的性能，而错误的加热温度可能导致材料的不良效果。
在选择加热温度时，需要考虑材料的化学成分、缺陷和热处理目标。
材料的化学成分和缺陷会影响到材料的加热曲线，需要进行适当的调整。
例如，过高的加热温度可能导致晶界和晶内析出物的破坏，从而影响材料的性能。
加热时间是材料在加热过程中所处的时间。
加热时间是热处理工艺中另一个重要的参数。
正确的加热时间可以使材料达到目标温度，并有足够的时间达到平衡状态。
而错误的加热时间可能导致材料未达到预期的性能。
在选择加热时间时，需要考虑材料的大小、形状和加热装置。
较大的材料需要更长的加热时间，而不同的加热装置可能需要不同的加热时间。
三把火：冷却速率冷却速率决定着材料冷却过程中晶体结构的形成。
冷却速率的不同可以导致材料的晶体结构和性能有很大的变化。
有时，热处理后的材料可能需要再次热处理才能使其达到最佳的性能。
在选择冷却速率时，需要考虑材料的类型、加热温度和热处理目标。
较快的冷却速率可以提高材料的强度，较慢的冷却速率可以提高材料的韧性。
不同的加热方式会影响材料的晶体结构、性能和加工性能。
常见的加热方式包括炉温加热、电子束加热和火焰加热。
不同的加热方式对材料的影响不同，需要根据材料的性质和热处理目标进行选择。
总之，热处理工艺中的“四把火”是非常重要的，掌握它们可以提高热处理的效果，从而改善材料的性能。
在实际应用中，需要根据材料的性质和热处理目标进行选择和调整，以达到最佳的效果。
退火 正火 淬火 回火的对比
1、退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的四种基本工艺，称为“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。
整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。
2、退火：是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。
3、正火；是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。
4、淬火；是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。
淬火后钢件变硬，但同时变脆。
为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。
以下是网上查阅的资料，可以了解退火、淬火、回火的差异和作用，供参考：1.退火概念:所谓退火，就是将金属或合金加热到适当温度，保温一定时间，然后随炉缓慢冷却的热处理工艺，其实质是将钢加热奥氏体化后进行珠光体转变。
退火目的和作用:(1)降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工;(2)细化晶粒，消除因锻、焊等引起的组织缺陷，均匀钢的组织成分，改善钢的性能或为以后的热处理作准备;(3)消除钢中的内应力，以防止变形或开裂。
2.淬火概念:淬火就是将钢加热到Ac3或Ac1点以上某一温度，保持一定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体和(或)贝氏体组织的热处理工艺。
淬火目的和作用:淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体(或贝氏体)转变，得到马氏体（或贝氏体）组织，然后配合以不同温度的回火，获得所需的力学性能。
(注: 淬火态工件不允许直接投入现场使用，通常在此之后必须实时进行1~2 次或以上之回火加工，以调整其组织及应力等。
3.回火概念：回火就是钢件淬硬后，再加热到低于Ａｃ１点以下某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。
钢热处理工艺的四把火-退火、正火、淬火、回火
正火工艺与操作不当也产生组织缺陷，与退火相似，补救方法基本相同。
“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同，又演变出不同的热处理工艺。为了获得一定的强度和韧性，把淬火和高温回火结合起来的工艺，称为调质。某些合金淬火形成过饱和固溶体后，将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间，以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行，使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理；在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理，它不仅能使工件不氧化，不脱碳，保持处理后工件表面光洁，提高工件的性能，还可以通入渗剂进行化学热处理。
球化退火工艺方法很多，最常用的两种工艺是普通球化退火和等温球化退火。普通球化退火是将钢加热到Ac1以上20～30℃，保温适当时间，然后随炉缓慢冷却，冷到500℃左右出炉空冷。等温球化退火是与普通球化退火工艺同样的加热保温后，随炉冷却到略低于Ar1的温度进行等温，等温时间为其加热保温时间的1.5倍。等温后随炉冷至500℃左右出炉空冷。和普通球化退火相比，球化退火不仅可缩短周期，而且可使球化组织均匀，并能严格地控制退火后的硬度。
4.工件表面硬度高，缺口敏感性小，冲击韧性、疲劳强度以及耐磨性等均有很大提高。有利于发挥பைடு நூலகம்料地潜力，节约材料消耗，提高零件使用寿命
5.设备紧凑，使用方便，劳动条件好
6.便于机械化和自动化
7.不仅用在表面淬火还可用在穿透加热与化学热处理等。
• 感应加热的基本原理
将工件放在感应器中，当感应器中通过交变电流时，在感应器周围产生与电流频率相同的交变磁场，在工件中相应地产生了感应电动势，在工件表面形成感应电流，即涡流。这种涡流在工件的电阻的作用下，电能转化为热能，使工件表面温度达到淬火加热温度，可实现表面淬火。
2-11 机加常见材料与热处理四把火
A3
738
NAK80
络铜
铝(6061)
环氧树脂
电木
POM（赛钢）
王牌料 304
S136
铝（7075）
有机玻璃
退火、正火、淬火、回火
1. 退火：是把工件放在炉中缓慢加热到临界点以上 的某一温度，保温一段时间，随炉缓慢冷却下来 的一种热处理工艺。（炉冷）
• 将钢件加热到临界点以上某一温度（45号钢淬火 温度为840-860℃，碳素工具钢的淬火温度为 760～780℃），保持一定的时间，然后以适当速 度在水（油）中冷却以获得马氏体或贝氏体组织 的热处理工艺称为淬火。
• 淬火与退火、正火处理在工艺上的主要区别是冷 却速度快，目的是为了获得马氏体组织。马氏体 组织是钢经淬火后获得的不平衡组织，它的硬度 高，但塑性、韧性差。马氏体的硬度随钢的含碳 量提高而增高。
• 钢件淬硬后，再加热到临界温度以下的某一温度，保温一定时间， 然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。
• 淬火后的钢件一般不能直接使用，必须进行回火后才能使用。因 为淬火钢的硬度高、脆性大，直接使用常发生脆断。通过回火可 以消除或减少内应力、降低脆性，提高韧性；另一方面可以调整 淬火钢的力学性能，达到钢的使用性能。根据回火温度的不同， 回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三种。
1. 完全退火：将钢加热到预定温度，保温一段时间，然后随炉缓慢冷 却。目的是降低钢的硬度，消除钢中不均匀组织和内应力。
2. 球化退火：把钢加热到750度，保温一段时间，缓慢冷却至500度下， 最后在空气中冷却。目的是降低钢的硬度，改善切削性能，主要用 于高碳钢。
3. 去应力退火：又叫低温退火，把钢加热到500～600度，保温一段时 间，随炉缓冷到300度以下，再室温冷却。退火过程中组织不发生变 化，主要消除金属的内应力。
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退火、正火、淬火、回火
简述
1. 退火：是把工件放在炉中缓慢加热到临界点以 上的某一温度，保温一段时间，随炉缓慢冷却 下来的一种热处理工艺。（炉冷） 2. 正火：是将加热后的工件从炉中取出置于空气 中冷却（空冷） 3. 淬火：是将工件加热至淬火温度（临界点以上 30-50度），并保温一段时间，然后投入淬火 剂中冷却 4. 回火：是零件淬火后进行较低温度的加热与冷 却
回火
• 钢件淬硬后，再加热到临界温度以下的某一温度，保温一定时间， 然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。 • 淬火后的钢件一般不能直接使用，必须进行回火后才能使用。因为 淬火钢的硬度高、脆性大，直接使用常发生脆断。通过回火可以消 除或减少内应力、降低脆性，提高韧性；另一方面可以调整淬火钢 的力学性能，达到钢的使用性能。根据回火温度的不同，回火可分 为低温回火、中温回火和高温回火三种。
淬火
• 将钢件加热到临界点以上某一温度（45号钢 淬火温度为840-860℃，碳素工具钢的淬火 温度为760～780℃），保持一定的时间，然 后以适当速度在水（油）中冷却以获得马氏 体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。 • 淬火与退火、正火处理在工艺上的主要区别 是冷却速度快，目的是为了获得马氏体组织。 马氏体组织是钢经淬火后获得的不平衡组织， 它的硬度高，但塑性、韧性差。马氏体的硬 度随钢的含碳量提高而增高。
1. 2. 3. 低温回火：150～250，降低内应力，脆性，保持淬火后的高硬度和耐 磨性． 中温回火：350～500；提高弹性，强度． 高温回火：500～650；淬火钢件在高于500℃的回火称为高温回火。 淬火钢件经高温淬火后，具有良好综合力学性能（既有一定的强度、 硬度，又有一定的塑性、韧性）。所以一般中碳钢和中碳合金钢常采 用淬火后的高温回火处理。轴类零件应用最多。淬火+高温回火称为 调质处理。
正火
• 将钢件加热到临界温度以上30-50℃，保温 适当时间后，在静止的空气中冷却的热处 理工艺称为正火。 • 正火的主要目的是细化组织，改善钢的性 能，获得接近平衡状态的组织。 • 正火与退火工艺相比，其主要区别是正火 的冷却速度稍快，所以正火热处理的生产 周期短。故退火与正火同样能达到零件性 能要求时，尽可能选用正火。
退火
• 把钢加热到一定温度并在此温度下保温，然后缓慢冷却到室温。退火 有完全退火、球化退火、去应力退火等几种。 1. 完全退火：将钢加热到预定温度，保温一段时间，然后随炉缓慢冷 却。目的是降低钢的硬度，消除钢中不均匀组织和内应力。 2. 球化退火：把钢加热到750度，保温一段时间，缓慢冷却至500度下， 最后在空气中冷却。目的是降低钢的硬度，改善切削性能，主要用 于高碳钢。 3. 去应力退火：又叫低温退火，把钢加热到500～600度，保温一段时 间，随炉缓冷到300度以下，再室温冷却。退火过程中组织不发生变 化，主要消金属的内应力。