淬火与回火

1.淬火

淬火是将工件加热到780℃～880℃并保温一段时间，然后投入水中或油中急速冷却的热处理工艺。淬火之后，材料的内部组织发生了变化，工件的硬度和耐磨性提高，但塑性和韧性下降，脆性加大，并产生了较大的内应力，因此必须及时进行回火处理，以消除内应力，防止工件变形开裂。

淬火时常用的冷却介质为水和矿物油。水是最便宜而且冷却能力很强的一种冷却介质，主要用于一般碳钢零件的淬火。如果在水中加盐，则其冷却能力可以进一步提高，这对于一些大尺寸碳钢件的淬火冷却有益。油的冷却能力比水低，工件在油中淬火时的冷却速度较慢，因此可避免出现淬火开裂缺陷，适宜于合金钢零件淬火使用。

2.回火

将淬火后的工件再次加热，在一定温度下保温一段时间（2～4h），然后缓慢冷却到室温，称为回火。钢材淬火后必须尽快回火，回火的目的，在于减小和消除淬火工件的残余应力，防止工件开裂和变形，调整工件的力学性能，使零件达到图纸规定的技术要求。

根据回火时的加热温度不同，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三种。

1）低温回火　淬火后的工件在150℃～250℃温度条件下回火，称为低温回火。低温回火可以部分消除淬火应力与脆性，使工件保持淬火后的高硬度与高耐磨性，适用于硬度要求较高、耐磨性较好的刀具、量具、模具等零件。淬火钢低温回火后的硬度可达58～62HRC。

2）中温回火　淬火后的工件在350℃～500℃温度条件下回火，称为中温回火。中温回火可以基本上消除淬火之后的残余应力与脆性，使零件获得较高的强度与较好的韧性，而且弹性良好，主要用于弹簧和各种弹性零件的热处理。淬火钢中温回火后的硬度一般为35～45HRC。

3）高温回火　淬火后的工件在500℃～650℃温度条件下回火，称为高温回火。高温回火可以完全消除淬火应力与脆性，使零件获得良好的综合力学性能。在生产中，习惯把“淬火＋高温回火”的热处理工艺称为 “调质”，调质广泛应用于齿轮、主轴、连杆等重要机械零件切削加工之前的预备热处理。中碳钢调质后的硬度约为25～35HRC。

3.回火脆性

淬火钢回火时，随着回火温度的提高，通常其强度、硬度降低，塑性、韧性提高。但淬火钢在250℃～350℃范围内回火时，钢的冲击韧度反而显著降低，这种现象称为第一类回火脆性，它是不可逆的，故钢件应尽量避免在250℃～350℃温度范围内回火。