钢的表面热处理方式

热处理是一种改善钢的机械性能的工艺方法，钢的五种表面热处理包括：淬火、退火、正火、回火、调质。

下面就浅谈下五种表面热处理的简介及其目的。

1、淬火Quenched
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。

通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。

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，以大幅提高钢的刚性、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。

也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。

2、退火Annealing
退火是一种金属热处理工艺，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。

目的是降低硬度，改善切削加工性；降低残余应力，
稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。

准确的说，退火是一种对材料的热处理工艺，包括金属材料、非金属材料。

而且新材料的退火目的也与传统金属退火存在异同。

退火工艺目的包括：
(1) 降低硬度，改善切削加工性.
(2)降低残余应力，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。

在生产中，退火工艺应用很广泛。

根据工件要求退火的目的不同，退火的工艺规范有多种，常用的有完全退火、球化退火、和去应力退火等。

3、正火Normalizing
正火是—种改善钢材韧性的热处理。

将钢构件加热到Ac3温度以上30〜50℃后，保温一段时间出炉空冷。

主要特点是冷却速度快于退火而低于淬火，正火时可在稍快的冷却中使钢材的结晶晶粒细化，不但可得到满意的强度，而且可以明显提高韧性(AKV值），降低构件的开裂倾向。

—些低合金热轧钢板、低合金钢锻件与铸造件经正火处理后，材料的综合力学性能可以大大改善，而且也改善了切削性能。

退火工艺目的包括：
(1）去除材料的内应力
(2）调整材料的硬度（一般为提高），塑性略降低
这样是为了接下来的加工做准备。

和退火差不多的作用，只是为了提高效率，降低成本。

4、回火Tempering
将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度Ac1（加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度）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。

或将淬火后的合金工件加热到适当温度，保温若干时间，然后缓慢或快速冷却。

一般用于减小或消除淬火钢件中的内应力，或者降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性。

淬火后的工件应及时回火，通过淬火和回火的相配合，才可以获得所需的力学性能。

回火一般紧接着淬火进行，其目的是：
（a）消除工件淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂；
（b）调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求；
（c）稳定组织与尺寸，保证精度；
（d）改善和提高加工性能。

因此，回火是工件获得所需性能的最后一道重要工序。

通过淬火和回火的相配合，才可以获得所需的力学性能。

5、调质Quenching and Tempering
调质是指一种用以改善钢铁材料综合力学性能的热处理工艺。

即在淬火后再经高温回火处理。

其目的在于使钢铁零部件获得强度与韧性的良好配合，既有较高的强度，又有优良的韧性、塑性、切削性能等。

一些合金钢或低合金钢必须经调质后才可获得良好综合性能，这些钢也可称为调质钢。

球墨铸铁调质处理后既可提高强度，又可改善硬度和耐磨性。