退火与回火的区别：热处理工艺解析，如何选择？

退火和回火的区别

退火跟回火的差异之处在于，简单来讲，退火是不想要硬度，回火则是还留存着一定的硬度 。

回火：

高温回火所获取的组织是回火索氏体，回火通常不会单独予以使用，在零件经过淬火处理之后开展回火，其主要目的在于消除淬火应力，从而获得所要求的组织，回火依据回火温度出现的不同情况被划分成低温、中温和高温回火，分别能够得到回火马氏体、屈氏体以及索氏体。

其中，经过淬火之后，再进行高温回火相互结合的这种热处理，被称作调质处理，其目的在于，获取强度、硬度以及塑性、韧性全都比较不错的综合机械性能。所以，它被广泛应用于汽车、拖拉机、机床等方面的重要结构零件，像连杆、螺栓、齿轮以及轴类。回火之后的硬度，一般是HB200－330。

退火：

在退火这一过程当中所发生的是珠光体转变，退火其主要目的在于让金属内部组织能够达到或者接近于平衡状态，以此为后续加工以及最终的热处理做好准备。去应力退火指的是为了消除因为塑性形变加工、焊接等所造成的以及铸件内所存在的残余应力而开展的退火工艺。锻造之后的工件内部存在着内应力，铸造之后的工件如此，焊接之后的工件一样，切削加工之后的工件同样存在内应力，要是不及时将这些内应力消除掉的话，那么将导致工件在加工以及使用的过程当中出现变形的情况，进而影响到工件的精度。

去应力退火用于消除加工进程里生出的内应力是极为关键的。去应力退火的加热温度比相变温度低，所以，于整个热处理进程中并不会出现组织转变。内应力主要借助工件在保温以及缓冷进程里自然消除 。

使工件内应力消除更彻底起见，加热时要控制加热温度，通常低温进炉，接着将加热速度控制在100℃/h左右加热到规定温度，焊接件加热温度应略高过600℃，保温时间依情况而定，一般为2至4小时，铸件去应力退火保温时间取上限，冷却速度控制在（20至50）℃/h，冷到300℃以下才可出炉空冷。

时效处理之分有自然时效与人工时效。自然时效，先把铸件放置到露天场地长达半年以上，让其缓缓地出现变化，以此来达成残余应力消除或者减少的目的。人工时效，是把铸件加热到550至650℃去进行应力退火，它比自然时效节省时间，残余应力去除得较为淋漓尽致。

回火工艺？

回火，乃是针对淬火后的金属成材或者零件，将其加热至某一个特定温度，接着保温一定的时长之后，再以某一种特定方式予以冷却的热处理工艺，回火属于淬火之后紧接着就开展的一项操作，一般而言也是工件开展热处理的最终一道工序，所以把淬火以及回火的联合工艺称作最终热处理。淬火与回火的主要目的是：

1）淬火件存在着很大的应力以及脆性，若没有及时回火，往往会产生变形甚至开裂，而减少内应力以及降低脆性，是有必要的 。

（2）对工件的机械性能予以调整，当工件淬火之后，该工件硬度较高，且脆性极大，为了能够满足各类工件不同的性能诉求，借助回火这种方式来做出调整，涉及硬度、强度、塑性以及韧性方面的调整 。

3）让工件尺寸保持稳定，借助回火能促使金相组织趋向稳定，以此确保在了结期的运用进程里不会再度产生变形。

4）改善某些合金钢的切削性能。

生产当中，常常依据对工件性能提出的要求，按照加热温度存在的不同，将回火划分成低温回火，中温回火，以及高温回火。淬火跟随后的高温回火相互结合而成的热处理工艺被称作调质，也就是在具备高度强度的与此同时，还拥有良好的塑性韧性。主要是用来处理承受较大载荷的机器结构零件，比如机床主轴，汽车后桥半轴，强力齿轮等 。

淬火工艺？

把金属成材或者零件 heating to above the phase transformation temperature，保温之后，以大于临界冷却速度的急剧冷却，从而获得马氏体组织的热处理工艺，这被称作淬火，是为了得到马氏体组织，再经过回火之后，让工件获得良好的使用性能，以此充分发挥材料的潜力，其主要目的是 。

提升金属成材或者零件呈现出来的机械性能，举例来说，增强工具、轴承等具备的硬度以及耐磨性，增大弹簧拥有的弹性极限，增进轴类零件所拥有的综合机械性能等 。

2）对某些特殊钢的材料性能做出改善，或者对其化学性能予以改善，像是提升不锈钢的耐蚀性，以及增加磁钢的永磁性等等 。

冷却进行淬火时，除了要合理挑选淬火使用的介质之外，还得拥有正确的淬火办法，常见的淬火办法，主要存在单液淬火，双液淬火，分级淬火、等温淬火，局部淬火等等 。

正火、淬火、退火、回火的区别与联系

正火的目的和用途

对亚共析钢而言，正火有着这样的作用，它能消除铸、锻、焊件所呈现的过热粗晶组织，还能消除魏氏组织，以及轧材里的带状组织，它可以细化晶粒，并且能够当作淬火前的预先热处理 。

对于过共析钢而言，正火之工序能够将网状二次渗碳体予以消除，并且把珠光体进行细化，如此一来，不但机械性能会得以改善，而且对往后的球化退火而言也是有利的 。

对于低碳深冲薄钢板来说，正火能够消除晶界处的游离渗碳体，进而改善其深冲性能。

④ 对于低碳钢以及低碳低合金钢而言，采用正火措施，能够得到数量较多的细片状珠光体组织，进而让硬度提升到HB140 - 190，以此避免切削时出现 “粘刀” 现象，最终改善切削加工性。针对中碳钢，在同时存在既可以用正火又能够用退火的情形下，选用正火会更加经济且便利。

嗯，对于普通的那种中碳结构钢而言，处在力学性能要求并非很高的那种场合之下呀，能够采用正火去替代淬火再加上高温回火呢，如此一来呀，不但操作是简便的哟，而且还会让钢材的组织以及尺寸变得稳定呢。

⑥ 高温正火，其温度处于 Ac3 以上 150 至 200℃，鉴于在高温状态下扩散速度相对较高，所以能够减少铸件以及锻件的成分偏析。高温正火之后所产生的粗大晶粒，能够借助随后进行的第二次温度较低的正火来使其细化。

⑦有的用于汽轮机以及锅炉的低、中碳合金钢，常常采用正火这种方式来获取贝氏体组织，之后经过高温回火处理，从而在400～550℃这个温度区间具备良好的抗蠕变能力。

正火，除了广泛应用于钢件以及钢材之外，还大量用于球墨铸铁的热处理，通过这种方式使其获取珠光体基体，进而提升球墨铸铁自身的强度 。

之所以正火的特性是空气冷却，是因为环境气温、堆放方式、气流以及工件尺寸对正火之后的组织和性能都存在影响。正火组织能够作为合金钢的一种分类方式。一般是依据直径为25毫米的试样加热到900℃后，空冷所获得的组织，把合金钢划分成珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢以及奥氏体钢。

金属热处理工艺有一种是退火，它是把金属缓慢加热到特定温度，保持充足时间，之后以合适速度冷却，退火热处理能分成完全退火、不完全退火以及去应力退火，可用拉伸试验检测退火材料的力学性能，也能用硬度试验检测这种性能，好多钢材是以退火热处理状态来供货的，检测钢材硬度能够采用洛氏硬度计，测试HRB硬度，对于较薄的钢板、钢带以及薄壁钢管而言，可以采用表面洛氏硬度计，检测HRT硬度。

退火的目的在于：

改善或者消除钢铁于铸造时，锻压时，轧制时，以及焊接时所造成的各类组织缺陷，还有残余应力，以此防止工件出现变形，出现开裂。

② 软化工件以便进行切削加工。

③ 细化晶粒，改善组织以提高工件的机械性能。

④ 为最终热处理（淬火、回火）作好组织准备。

常用的退火工艺

① 进行完全退火，其目的在于细化中、低碳钢在经过铸造、锻压以及焊接之后所呈现出的力学性能欠佳的粗大过热组织。它先是会把工件加热到铁素体全部转变为奥氏体的温度之上 30～50℃，接着保温一段时长，随后伴随炉子缓慢冷却，在冷却进程中奥氏体又会再次发生转变，如此便能让钢的组织变细。

②球化退火，其作用是降低工具钢以及轴承钢锻压之后偏高的硬度，先把工件加热到钢开始形成奥氏体的温度以上20至40℃ ，进行保温后再缓慢冷却，在冷却进程中珠光体里的片层状渗碳体转变为球状，进而降低了硬度。

③ 进行等温退火，其目的在于降低某些镍、铬含量较高的合金结构钢所具有的高硬度，使之能够进行切削加工，通常是先以较快的速度冷却到奥氏体最不稳定的温度，接着保温适当的时间，期间奥氏体转变为托氏体或索氏体，如此一来硬度便可得以降低。

④进行再结晶退火，其目的在于消除金属线材、薄板在冷拔、冷轧过程里出现的硬化现象，也就是硬度升高、塑性下降的情况，加热温度通常是钢开始形成奥氏体的温度之下50至150℃，唯有如此才能够消除加工硬化效应从而让金属软化。

⑤ 石墨化退火，其目的在于让含有诸多渗碳体的铸铁转变为塑性良好的可锻铸铁。该工艺操作是，先把铸件加热至约950℃，接着保温特定时间，随后适度冷却，以使渗碳体分解进而形成团絮状石墨。

通过扩散退火，能把合金铸件化学成分均匀化，进而提高其使用性能，具体办法是，在不出现熔化的条件下，把铸件加热到尽可能高的温度，还要长时间保温，等到合金里各种元素扩散趋向均匀分布之后再进缓冷 。

⑦ 存在一种去应力退火，它的作用是消除钢铁铸件以及焊接件所具有的内应力，对于钢铁制品而言，需将其加热到开始形成奥氏体的温度以下 100～200℃，在此温度保温之后，于空气中进行冷却，如此一来便能够消除内应力。

淬火，它是金属以及玻璃所采用的一种热处理这项工艺，把合金制造的物品亦或是玻璃加热到特定的温度，紧接着在水、油或者空气中迅速地冷却，一般是用来提升合金的硬度以及强度，通常被称作“蘸火”，将已经经过淬火处理的工件再次加热到低于下临界温度的适宜温度，保温一段时长之后在空气或者水、油等介质里冷却的金属热处理，钢铁工件在淬火以后具备以下这些特点：

① 获得了马氏体，获得了贝氏体，且获得了残余奥氏体等并非平衡态而属于不稳定状态的组织。

② 存在较大内应力。

③ 力学性能没办法满足要求，所以，钢铁工件淬火之后一般都得经过回火 。

回火的作用

使得工件在使用期间之内的组成结构转变暂停或不再发生，以此来提升组织的稳定程度，进而确保工件的几何外形尺寸以及各项特有性能能够持续性地维持稳定态势 。

② 消除内应力，以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。

③ 调整钢铁的力学性能以满足使用要求。

回火具备这些作用，原因在于温度上升时，原子活动能力变强，钢铁里头的铁、碳以及其他合金元素的原子能够较快地开展扩散，达成原子的重新排列组合，进而让不稳定的不平衡组织渐渐转变为稳定的平衡组织 。内应力的消除还跟温度升高致使金属强度降低存在关联 。一般情况下钢铁回火时，硬度和强度会下降，塑性会提高 。回火温度越高，这些力学性能的变化就越大 。有些合金钢，那些合金元素含量是比较高的，在某一个温度范围之内进行回火的时候，会析出一些金属化合物，这些金属化合物颗粒细小，如此一来强度和硬度就上升了。把这种现象称作二次硬化。

用途不一样的工件，需要在不一样温度下回火，以此来将使用之中的要求给满足，这就是回火要求 。

刀具、轴承、经过渗碳淬火的零件、进行表面淬火的零件，一般是在250℃以下开展低温回火。低温回火之后，硬度的变化并不显著，内应力有所下降，并且韧性稍微有所提升。

②此弹簧于350℃至500℃范围历经中温回火处理之后，能够获取较高的弹性以及具备必要的韧性。

③ 由中碳结构钢制作而成的零件，一般会在500℃至600℃的这个区间内进行高温回火，目的是能够获取到适宜强度与韧性之间那种良好的配合状态 。

淬火加高温回火的热处理工艺总称为调质。

300℃左右回火时，钢常因出现脆性增大现象，被称作第一类回火脆性，一般不在此温度区间回火。某些中碳合金结构钢高温回火后，若缓慢冷至室温，也容易变脆，此现象叫第二类回火脆性。在钢里添加钼，或者回火时在油或水中冷却，均可防止第二类回火脆性。把存在第二类回火脆性的钢重新加热到原来的回火温度，就能消除这种脆性。

钢的退火

一种工艺过程的介绍，这种工艺过程是这样的，先把钢进行加热，接着保温，之后再缓慢地冷却，通过这样的方式获得接近平衡组织的结果 。

1、完全退火

工艺是，先加热至Ac3以上30到50℃，接着保温，随后随炉冷却去到500度以下，最终空冷至室温 。

目标在于，使晶粒细化，让组织均匀，提升塑韧性，消除内应力，以利于机械加工？

2、等温退火

工艺部分，先是进行加热，将其加热到 Ac3 以上，之后保温，接着快速冷却，快速冷却至珠光体转变温度的程度，达成该温度后等温停留，等温停留期间转变为 P，最后出炉空冷 。

目的：跟之前一样。不过时间比较短，容易进行控制，脱氧以及脱碳的程度比较小。（适用于过冷 A 显得比较稳定的合金钢以及大型碳钢件）。

3、球化退火

概念：是使钢中的渗碳体球化的工艺过程。

对象：共析钢和过共析钢

工艺：

（1）等温球化退火时，先把温度加热到高于Ac1二十到三十度，接着保温，之后迅速冷却到比Ar1低二十度，再进行等温，随后随着炉子冷却到大概六百度，最后出炉空冷。

（2）普通的球化退火，其加热温度设置在 Ac1 以上 20 至 30 度，之后进行保温操作，接下来以极为缓慢的方式冷却至温度大约为 600 度，最后出炉后让其在空气中自然冷却。（这种方式周期较长，效率比较低，并不适用）。

目的：降低硬度、提高塑韧性，便于切削加工。

机理：使片状或网状渗碳体变成颗粒状（球状）

说明：退火加热时，组织没有完全A化，所以又称不完全退火。

4、去应力退火

工艺是，将其加热到在Ac1以下的某一个温度，这个温度范围是500度到650度，之后进行保温操作，最后缓慢冷却至室温 。

目的：消除铸件、锻件、焊接件等的残余内应力，稳定工件尺寸。

钢的回火

工艺是，把经过淬火的钢再次加热，加热到A1以下的某一个温度，进行保温，之后冷却，冷却方式一般为空冷，最终冷却至室温 。

目标在于，消除经由淬火致使产生的内应力，使得工件尺寸得以稳定，降低其呈现出的脆性，进而改善针对切削加工所具备的性能。

力学性能方面，回火温度一旦升高，硬度便会下降，强度也会跟着下降，而塑性韧性却会随之升高。

低温回火，温度为150到250摄氏度，得到回火马氏体，能减少内应力以及脆性，可提高塑性和韧性，并且有着较高的硬度还有耐磨性，可用于制作量具，刀具以及滚动轴承等 。

中温回火，其温度范围在350至500℃之间，被称作T回，具备较高的弹性，且拥有一定的塑性以及硬度，常被用于制作诸如弹簧、锻模等物品。

3、高温回火，其温度范围是500至650℃ ，会产生S回，具备良好的综合力学性能，可用于制作齿轮、曲轴等 。