●正火具有以下几方面的应用：
① 含碳量≤0.25%经正火后硬度提高，改善了切削 加工性能。
② 消除过共析钢中的二次渗碳体。 ③ 作为普通结构零件的最终热处理。
●正火的冷却速度稍快于退火，由C曲线可知，二
者的组织是不一样的。正火后的组织比退火细，如图 所示。
图3 正火与退火后组织的比较
2） 钢的淬火
为●马氏亚体温加淬铁火素：体加，热如温图度所在示Ac。1～亚A温c3之淬间火，也淬是火一组种织强
韧化处理方法。
图5 马氏体
图6 马氏体加铁素体
● 对共析钢和过共析钢
组淬织火为温细度马为氏Ac体1+加30颗～粒50状℃， 渗碳体和少量残余奥氏体， 如图所示。
图7
●对合金钢，一般淬火温度为临界点以上50～100℃。
将亚共析钢加热到
Ac3 +30～50℃、过共析
钢加热到Ac1+30～50℃，
保温后快冷到Ar1以下
某一温度保温，然后出
炉空冷。如图是高速钢
等温退火与普通退火的
比较
图3 高速钢等温退火与普通退火的比较
● 球化退火 将共析钢或过共析钢加热到 Ac1 +20～30℃，保温
适当时间后缓慢冷却的热处理工艺称为球化退火。

● 单液淬火法
将加热的工件放入一 种淬火介质中连续冷却 至室温的操作方法，如 水淬、油淬等。
● 双液淬火法
图9 各种淬火方法示意图
将加热的工件放入一种冷却能力较强的介质中冷却， 然后转入另一种冷却能力较弱的介质冷却的淬火方法。 如水淬油冷或油淬空冷。双液淬火主要用于形状复杂 的高碳钢工件及大型合金钢工件。
1. 金属热处理工艺基本知识
●都应包括 四个重要因素:
(1)加热速度V； (2)最高加热温度T; (3)保温时间h; (4)冷却速度Vt.
图1 热处理规范示意图
（a）简单的热处理规范 （b)复杂的热处理规范
2.钢的热处理基本工艺及应用 1） 钢的退火与正火
● 退火与正火的目的
① 调整硬度以便进行切削加工 ② 消除残余应力 ③ 细化晶粒，改善组织 ④ 为最终热处理做好组织上的准备
●退火：将钢加热、保温，然后缓慢冷却的热处理
工艺。 退火工艺可分为完全退火、等温退火、球化退火、
去应力退火、再结晶退火等，如图所示。
图2 各种退火及正火的加热范围
图3 箱式炉
● 完全退火
将亚共析钢加热到Ac3+30～50℃，保温后缓冷
的退火工艺称为完全退火。
目的：降低硬度，消除内应力。
● 等温退火
表1
较强的淬火介质。如表
所示：
● 油主要用于合金钢
或小尺寸碳钢工件的 淬火。
● 熔融状态的盐也常用作淬火介质，称作盐浴。这 类介质只适用于形状复杂和变形要求严格的小件的分 级淬火和等温淬火。
● 近年来出现聚乙烯醇水溶液、三乙醇铵水溶液、 高浓度硝盐水溶液等淬火介质。
4） 淬火方法
●常用淬火方法如图所示。
● 测定钢的淬透
性最常用的方法是
末端淬火法。
●将φ25×100mm 的标准试样经奥氏 体化后，对末端进 行喷水冷却。如图 所示。
● 分级淬火法
将加热的工件在Ms点附近的盐浴或碱浴中淬火， 然后取出缓冷的淬火方法。其特点是显著减少淬火 变形与开裂，是用于截面尺寸较小淬透性较高的钢 件。
● 等温淬火
将加热工件在稍高于Ms点附近温度的盐浴或碱 浴中冷却并保温足够时间而获得下贝氏体组织的淬 火方法。其特点是工件具有良好的综合力学性能， 一般不必回火。多用于形状复杂和要求较高的小件。
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。加热是热处理的重要工序之
一。
1. 金属热处理工艺基本知识
●热处理过程中四个重要因素:
在热处理时，因工件的大小不同，形状不 同，材料的化学成分不同，所以在具体热处理 过程中，要用不同的加热速度、最高的加热温
提高淬火温度有利于合金元素在奥氏体中充分溶解和 均匀化。
3) 淬火介质
●为了保证得到马氏体
组织，淬火速度必须大 于临界冷却速度Vk，但 往往会引起工件变形和 开裂。
● 要想既得到马氏体又 避免变形和开裂，理想 的淬火冷却曲线如图所 示。
图8 理想的淬火冷却曲线
● 最常用的淬火介质是水和油。
● 水是经济且冷却能力
增补章: 金属材料与金属热处理工艺基本知识
B 金属热处理工艺基本知识
热处理是指通过对工件的加热、保温和冷却，使
金属或合金的组织结构发生变化，从而获得预期的性 能(如机械性能、加工性能、物理性能和化学性能等) 的操作工艺称为热处理。
工件热处理的目的是通过热处理这一重要手段， 来改变(或改善)工件内部组织结构，从而获得所需要 的性能并提高工件的使用寿命。
淬火是将钢加热到临界点以上，保温后以大于
Vk的速度冷却的热处理工艺。
目的：为了获得马氏体，提高钢的力学性能。
●淬火温度
选择淬火温度的原则是 获得均匀细小的奥氏体。 如图所示，一般淬火温度 在临界点以上。
图4 碳钢的淬火温度范围
组●织对为亚马共氏析体钢，，如淬图火所温示度。为Ac3+30～50℃，淬火
目的：降低硬度，改善切削加工性能；形成球状
珠光体，为后面的淬火作组织准备。
● 扩散退火
将工件加热到略低于固相线温度，保温后缓慢冷 却的热处理工艺称为扩散退火。
目的：消除成份偏析。
●去应力退火 将工件加热到 Ac1以下某一温度，保温后随炉冷却
的热处理工艺称为去应力退火。
目的：消除铸、锻、焊的内应力。
温后●空正气火中是冷将却钢的加热热处到理工Ac3艺或。Accm以上30～50℃，保
5) 钢的淬透性
● 淬透性
淬透性是指钢在淬火时获得淬硬层深度的能力。 一般规定由工件表面到半马氏体区的深度作为淬硬 层深度。
● 淬透性对钢力 学性能的影响:
钢的淬透性直接 影响其热处理后 的力学性能。
● 淬透性高的钢， 其力学性能沿截 图10 面均匀分布
● 淬透性低的钢，其截面心部的力学性能低
● 淬透性的测定及其表示方法
度、保温时间和冷却速度。通常把加热速度、 最高加热温度、保温时间和冷却速度称为工件 热处理的四个要素，也称工艺参数。正确地确
定和保证实施好工艺，就能获得预期的效果， 并将得到满意的性能。
从数学的观点看，热处理的质量是温度和 时间的函数，所以工件的热处理工艺规范可用 时间一温度为坐标表示出来，任何工件的热处 理，都应包括：