热处理工艺之四把火
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。
金属材料热处理中的“四把火”
金属材料热处理中的“四把火”来源：对钩网热处理是一种常见的金属材料加工工艺，目的是在不破坏金属材料形状的前提之下，通过改变材料表面化学成分或内部显微结构，从而提升材料某些方面的性能。
顾名思义，热处理是以温度控制为手段的，工艺流程一般包括加热、保温和冷却三个环节。
早在公元前六世纪，钢铁冶炼技术被人类发明并得到普遍推广。
那时候，人们就已经开始使用简单的热处理工艺，以增加钢铁材料的硬度。
随着相关科学理论的不断完善，近年来，这种金属材料加工工艺得到了更大的发展。
其中最常用的手段被称为“四把火”。
热处理工艺中的“四把火”，这是四种不同处理方法的总称，依次分别是退火、正火、淬火和回火。
因为都带一个“火”字，所以合称“四把火”。
这“四把火”都与金属材料加热后的冷却处理有关，但因为冷却的方法和媒介不同而有所区别。
退火当金属加热到适宜温度以后，先保温达到足够的时间，保温时间的长短是根据材料性质和工件的形状、尺寸来决定的，然后再进行缓慢冷却，这种方法称为退火。
经过退火处理的金属材料，硬度降低，切削加工性得到改善，残余应力被消除，在加工过程中不容易发生变形或出现裂纹。
正火正火，又称常化，其过程与退火类似，只是冷却时需将工件放置在空气中，或对其进行喷水、喷雾、吹风等手段辅助冷却。
对金属材料进行正火处理，也可以起到去除内应力和改善切削工艺的效果，只是得到的材料硬度更大、组织更细。
退火和正火通常都作为改善材料性能的预备热处理，但对一些要求不太高的材料，正火也可以作为最终热处理而使用。
淬火将工件加热保温，使之全部或部分奥氏体1化以后，借助水、油或其它无机盐、有机水溶液作为介质，对金属进行快速冷却处理的工艺称为淬火。
淬火可以大大提高工件硬度，尤其是表面淬火技术，因工件氧化和脱碳量较少，常被应用在机床主轴和齿轮的加工制造当中。
但经过淬火后的金属材料通常脆性也会增加，需要及时进行下一步回火工序。
回火回火是将淬火后的工件重新加热到低于下临界温度范围以内的某一合适温度，然后放置在高于室温而低于650℃的环境内长时间保温，最后进行冷却。
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。
浅谈四把火(退火_正火_淬火_回火)
“四把火”是指冶金工业生产中最重要的四项热处理工艺包括退火,正火,淬火,回火。
一、“第一把火”退火退火是将工件加热到适当温度，保持一定的时间，然后缓慢冷却（一般随炉冷却）的热处理工艺。
退火的主要目的是为了降低钢铁材料的硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能和锻压加工性能；细化钢铁材料组织，均匀其化学成分；消除钢铁材料的内应力，防止其变形和开裂；为后续加工或热处理做准备。
退火主要用于碳素结构钢、合金结构钢的铸件、锻件、焊件及钢锭等。
根据钢铁材料的化学成分和退火目的的不同，退火通常分为完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火、均匀化退火等。
（部分退火的加热温度范围如图 01所示。
部分退火工艺曲线如图 02所示。
）图 01 部分退火工艺加热温度范围示意图图 02 部分退火工艺曲线示意图二、“第二把火”正火正火就是将工件加热到奥氏体化后，保持适当的时间后，在空气中冷却的热处理工艺。
正火与退火相比，一般加热温度比退火高；冷却速度比退火快，过冷度较大，因此正火后得到的组织比较细，强度和硬度比退火高。
另外，正火与退火相比具有操作简便、生产周期短、生产效率高、生产成本低的的优点。
正火的目的与退火类同，不过具有更高的力学性能，主要用于对于力学性能要求不高的普通结构零件，正火可作为最终热处理。
对于低中碳结构钢，主要是提高硬度，改善切削加工性能；对于过共析钢，为球化退火、淬火做组织准备。
三、“第三把火”淬火淬火是指将工件加热到奥氏体化后，保持一定时间，然后以适当速度冷却获得马氏体（或贝氏体）组织的热处理工艺。
淬火的主要目的就是为了强化材料，提高材料的强度或硬度，用于要求有较高强韧性的工模具和弹簧及要求高硬度的零件之中。
这里要注意，淬火后的工件是不能直接使用的，必须进行回火后才能投入生产、使用。
不同的钢种其淬火加热温度不同。
非合金钢的淬火加热温度可由铁碳合金相图确定，如图 03所示。
图 03 非合金钢淬火加热的温度范围淬火加热时间包括升温时间和保温时间。
热处理据说有“四把火”，到底是什么？
热处理据说有“四把火”，到底是什么？金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。
其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。
正如有些人说，机械加工是外科，热处理就是内科，代表一个国家制造业的核心竞争力。
图片来自奥地利aichelin工艺过程热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。
这些过程互相衔接，不可间断。
加热金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳（即钢铁零件表面碳含量降低），这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。
因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。
加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度，是保证热处理质量的主要问题。
加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。
另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。
保温采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长。
冷却冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。
工艺分类金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。
根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。
同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。
钢铁是工业上应用最广的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。
整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，获得需要的金相组织，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。
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热处理工艺之四把火
热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。
大体来说，它可以保证和提高工件的各种性能，如耐磨、耐腐蚀等。
还可以改善毛坯的组织和应力状态，以利于进行各种冷、热加工。
一、热处理工艺的分类
热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的晶相组织结构，来改变其性能的一种金属热加工工艺。
热处理工艺大体分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。
根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。
整体热处理分为正火，退火，淬火，回火，调质，稳定化处理，固溶处理，水韧处理，失效处理。
其中正火、退火、淬火、回火称为热处理中的“四把火”。
表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理。
化学热处理主要分为渗碳，渗氮，碳氮共渗等。
以下主要介绍整体热处理“四把火”及常见的调质热处理工艺的目的及应用范围。
二、整体热处理中“四把火“及调质热处理工艺的目的及应用范围
（1）正火
1）正火定义：正火又称为常化，是将工件加热至Ac3(Ac是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度，一般是从727℃到912℃之间)或Acm(Acm 是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线 )以上30~50℃，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。
2）正火的目的：①去除材料的内应力；②增加材料的硬度。
3）正火的主要应用范围有：①用于低碳钢；②用于中碳钢；③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等；④用于铸钢件；⑤用于大型锻件；⑥用于球墨铸铁。
（2）退火
1）退火定义：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(通常是缓慢冷却，有时是控制冷却)。
2）退火的目的：①降低硬度，改善切削加工性；②消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；③细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷；④均匀材料组织和成分，改善材料性能或为以后热处理做组织准备。
3）退火的主要应用范围：①完全退火主要用于亚共析钢的铸件、锻轧件、焊件，以消除组织缺陷，使组织变细和变均匀，以提高钢件的塑性和韧性；②不完全退火主要用于中碳和高碳钢及低合金结构钢的锻轧件，使晶粒变细，同时也降低硬度，消除内应力，改善被切削性；③球化退火只应用于钢的中退火方法，其中中碳钢和高碳钢硬度低、被切削性好、冷形变能力大；④去应力退火主要适用于毛坯件及经过切削加工的零件，目的是为了消除毛坯和零件中的残余应力，稳定工件尺寸及形状，减少零件在切削加工和使用过程中的形变和裂纹倾向。
（3）淬火
1）淬火的定义：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。
2）淬火的目的：提高钢件的机械性能,诸如硬度、耐磨性、弹性极限、疲劳强度等；改善某些特殊钢的物理或者化学性能，如增强磁钢的铁磁性，提高不锈钢的耐蚀性等。
3）淬火的应用范围：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）。
机械中的重要零件，尤其在汽车、飞机、火箭中应用的钢件几乎都经过淬火处理。
（4）回火
1）回火的定义：回火一般紧接着淬火进行，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工艺。
2）回火的目的：①消除工件淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂；②调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求；③稳定组织与尺寸，保证精度；④改善和提高加工性能。
3）回火的应用范围：回火分为低温回火，中温回火和高温回火，其中低温回火主要应用于刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳及表面淬火的零件等；中温回火主要应用于弹簧、锻模、冲击工具等；高温回火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。
（5）调质
1）调质的定义：将钢材或钢件进行淬火及高温回火（500°-650°）的复合热处理工艺。
使用于调质处理的钢称调质钢。
它一般是指中碳结构钢和中碳合金结构钢。
2）调质的应用范围：调质后的工件即在保持较高的强度的同时又具有很好的塑性和韧性，较好的耐磨性，抗弯曲性能。
常用于各种机器和机构的结构件，如轴类、连杆、螺栓、齿轮等，在机床、汽车和拖拉机等制造工业中用得很普遍。
尤其是对于重型机器制造中的大型部件，调质处理用得更多。