浅谈四把火(退火,正火,淬火,回火)

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1、数控1121陈家昌“四把火”是指冶金工业生产屮最重要的四项热处理工艺包括退火，正火,淬火,冋火。、“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

2、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。）00.20.40.60.81.01.21.4wcj%100000900800700600500图01部分退火工艺加热温度范围示意图Opi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，不过具冇更高的力学性

3、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。淬火的主要口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

4、。700F+p:PP+Fe3Cn£姿期O0.77矶/%图03非合金钢淬火加热的温度范围淬火加热时间包描升温时间和保温时间。可参照热处理工艺曲线（图04）。图04热处理工艺曲线合理的淬火速度既能保证获得马氏体组织，同时又能尽量避免钢件发生变形与开裂，理想的淬火冷却速度曲线图如图05所示。/fi图05理想的淬火冷却速度曲线图常用的淬火冷却介质有油、水、盐水、硝盐浴、碱浴和空气等。常用的淬火方法分为单介质淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火、贝氏体等温淬火。四、“第四把火”回火回火是指工件淬硬后，加热到Aci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。

5、回火是在淬火之后进行的，通常也是零件进行热处理的最后一道工序。冋火的主要口的是减小或消除淬火残余应力，稳定钢件的组织和尺寸，并与淬火配合，使零件达到使用性能要求。曲图06可以看出，淬火钢材随回火温度的升高，强度与硬度降低，而塑性与韧性提高。r00LI002■Lr0080040200300400500600回火温度/七289280604020%EZ§64iff00扩54325050-1160图0640钢回火后其力学性能与温度的关系冋火广泛应用于要求保持高硕度和耐磨性，具有一定韧性的各类高碳钢的刀具、冷作模具、量具；具有高弹性极限和屈服极限，并备有一定韧性的各

6、种弹簧、弹性夹头、锻模；具冇较好的综合机械性能的轴类、齿轮、连杆等受力复杂的重要零件。根据钢材在回火过程屮的温度范围，可将冋火分为三种：低温冋火（工件温度V250°C）；中温回火（250°C＜工件温度＜450°C）；高温回火（工件温度〉500°C）o钢件淬火+高温回火的复合热处理工艺又称为调质处理。调质处理后的钢件不仅仅具有较高的强度和硕度，而且塑性和韧性也明显比正火处理后要高。所以重要钢制零件往往采用调质处理，而不采用正火处理。五、“四把火”在生产加工工艺中的应用图07所示的为“四把火”在锂刀生产中的应用。备料u＞锻造U＞

7、疋火、球化退火

8、uA机械粗加工

9、U＞铿专局部淬火、冋火U＞铿身机械精加工图07锂刀的生产加工工艺路线图图08所示的为“四把火”在汽车变速齿轮加工中的应用。备料u＞锻造u＞正火

10、u＞机械加匸u＞

11、淬火及低温冋火］0磨削等其他加工图08汽车变速齿轮加工工艺路线图