熱處理的主要工藝及其特點
一、退火（Annealing）
工藝特點：
加熱溫度：高于材料相變點（如鋼的退火溫度通常在 Ac3 或 Ac1 以上）。
冷卻方式：隨爐緩慢冷卻（冷卻速率≤50℃/h）。
核心作用：
消除材料內部應力（如鍛造、焊接后的殘余應力）；
細化晶粒，改善組織均勻性；
降低硬度，提高切削加工性能（如高碳鋼球化退火）。
典型應用：冷軋鋼板去應力、鑄鐵件消除鑄造應力、軸承鋼毛坯軟化處理。
二、正火（Normalizing）
工藝特點：
加熱溫度：高于退火溫度（通常比退火高 20~50℃）。
冷卻方式：空冷（在空氣中自然冷卻）。
核心作用：
細化晶粒（比退火更明顯），改善低碳鋼的切削性能；
消除網狀碳化物（如過共析鋼正火），為后續熱處理做準備；
調整硬度（比退火高，比淬火低），使零件性能均勻。
典型應用：齒輪毛坯預處理、低碳鋼（20 鋼）正火提高硬度、焊接件消除應力。
三、淬火（Quenching）
工藝特點：
加熱溫度：奧氏體化溫度（如中碳鋼需加熱至 Ac3 以上）。
冷卻方式：快速冷卻（介質包括水、油、聚合物溶液等）。
核心作用：
使材料內部形成高硬度的馬氏體組織，顯著提高耐磨性（如刀具淬火后硬度可達 HRC60+）；
但會大幅增加脆性，需配合回火消除應力。
典型應用：高速鋼刀具、軸承滾子、汽車半軸淬火強化。
四、回火（Tempering）
工藝特點：
加熱溫度：低于相變點（通常 150~650℃，根據需求調整）。
冷卻方式：空冷或爐冷。
核心作用：
消除淬火產生的內應力，降低脆性；
通過控制回火溫度，調整硬度與韌性的平衡：
低溫回火（150~250℃）：保持高硬度（如刀具、量具）；中溫回火（350~500℃）：提高彈性（如彈簧）；
高溫回火（500~650℃）：獲得綜合力學性能（如軸類零件調質處理）。
典型應用：淬火后的模具、齒輪回火優化性能。
五、表面淬火（Surface Hardening）
工藝特點：
加熱方式：僅對零件表面局部加熱（如感應加熱、火焰加熱）。
冷卻方式：表面噴水或噴霧快速冷卻。
核心作用：
表面形成高硬度硬化層（深度 0.5~5mm），內部保持韌性；
提高零件表面耐磨性，同時避免整體淬火導致的變形。
典型應用：齒輪齒面、機床導軌、汽車半軸表面硬化。