钢的热处理集锦。

钢的热处理就是通过加热、保温和冷却的方法改变钢的组织结构以获得工件所要求性能的一种热加工技术。钢在加热和冷却过程中的组织转变规律为制定正确的热处理工艺提了理论依据，为使钢获得限定的性能要求，其热处理工艺参数的确定必须使具体工件满足钢的组织转变规律性。

根据加热、冷却方式及获得的组织和性能的不同，钢的热处理工艺可分为普通热处理（退火、正火、淬火和回火）、表面热处理（表面淬火和化学热处理）及形变热处理等。

退火

退火指金属材料加热至临界点Ac₁以上或以下温度，保持一定的时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。常见的退火工艺有：再结晶退火，去应力退火，球化退火，完全退火等。退火的目的：主要是降低金属材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或压力加工，减少残余应力，提高组织和成分的均匀化，或为后道热处理作好组织准备等。

应用要点：1.适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料；2.一般在毛坯状态进行退火

（一）完全退火

完全退火是将钢件或钢材加热至Ac₃以上20～30℃，经完全奥氏体化后进行缓慢冷却，以获得近于平衡组织的热处理工艺。它主要用于亚共析钢（w_c＝0.3～0.6％），其目的是细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢的切削加工性。低碳钢和过共析钢不宜采用完全退火。低碳钢完全退火后硬度偏低，不利于切削加工。过共析钢加热至Ac_cm以上奥氏体状态缓冷退火时，有网状二次渗碳体析出，使钢的强度、塑性和冲击韧性显著降低。完全退火需要的时间很长，尤其是过冷奥氏体比较稳定的合金钢更是如此。如果将奥氏体化后的钢较快地冷至稍低于Ar₁温度等温，使奥氏体转变为珠光体，再空冷至室温，则可大大缩短退火时间，这种退火方法叫做等温退火。等温退火适用于高碳钢、合金工具钢和高合金钢，它不但可以达到和完全退火相同的目的，而且有利于钢件获得均匀的组织和性能。但是对于大截面钢件和大批量炉料，却难以保证工件内外达到等温温度，故不宜采用等温退火。

（二）不完全退火

不完全退火是将钢加热至Ac₁～Ac₃（亚共析钢）或Ac₁～Ac_cm（过共析钢）之间，经保温后缓慢冷却以获得近于平衡组织的热处理工艺。由于加热至两相区温度，仅使奥氏体发生重结晶，故基本上不改变先共析铁素体或渗碳体的形态及分布。如果亚共析钢原始组织中的铁素体已均匀细小，只是珠光体片间距小，硬度偏高，内应力较大，那么只要在Ac₁以上、Ac₃以下温度进行不完全退火即可达到降低硬度、消除内应力的目的。由于不完全退火的加热温度低，过程时间短，因此对于亚共析钢的锻件来说，若其锻造工艺正常，钢的原始组织分布合适，则可采用不完全退火代替完全退火。

不完全退火主要用于过共析钢获得球状珠光体组织，以消除内应力、降低硬度、改善切荆加工性。故不完全退火又称球化退火。实际上球化退火是不完全退火的一种。

（三）球化退火

球化退火是使钢中碳化物球化，获得粒状珠光体的一种热处理工艺。主要用于共析钢、过共析钢和合金工具钢。其目的是降低硬度、均匀组织、改善切削加工性，并为淬火作组织准备。

过共析钢若为层片状珠光体和网状二次渗碳体时，不仅硬度高，难以进行切削加工，而且增大钢的脆性，容易产生淬火变形及开裂。为此，钢热加工后必须加一道球化退火，使网状二次渗碳体和珠光体中的片状渗碳体发生球化，得到粒状珠光体。

（四）扩散退火

扩散退火又称均匀化退火，它是将钢锭、铸件或锻坯加热至略低于固相线的温度下长时间保温，然后缓慢冷却以消除化学成分不均匀现象的热处理工艺。其目的是消除铸锭或铸件在凝固过程中产生的枝晶偏析及区域偏析，使成分和组织均匀化。

（五）去应力退火和再结晶退火

钢材在热轧或锻造后，在冷却过程中因表面和心部冷却速度不同造成内外温差会产生残余内应力。这种内应力和后续工艺因素产生的应力叠加，易使工件发生变形和开裂。焊接件焊缝处由于组织不均匀也存在很大的内应力，显著降低焊接接头的强度。为了消除由于变形加工以及铸造、焊接过程引起的残余内应力而进行的退火称为去应力退火。除消除内应力外，去应力退火还可降低硬度，提高尺寸稳定性，防止工件的变形和开裂。

钢的去应力退火加热温度较宽，但不超过Ac₁点，一般在500～650℃之间。铸铁件去应力退火温度一般为500～550℃，超过550℃容易造成珠光体的石墨化。焊接工件的退火温度一般为500～600℃。一些大的焊接构件，难以在加热炉内进行去应力退火，常常采用火焰或工频感应加热局部退火，其退火加热温度一般略高于炉内加热。

再结晶退火是把冷变形后的金属加热到再结晶温度以上保持适当的时间，使变形晶粒重新转变为均匀等轴晶粒而消除加工硬化的热处理工艺。钢经冷冲、冷轧或冷拉后会产生加工硬化现象，使钢的强度、硬度升高，塑性、韧性下降，切削加工性能和成形性能变差。经过再结晶退火，消除了加工硬化，钢的机械性能恢复到冷变形前的状态。

冷变形钢的再结晶温度与化学成分和形变度等因素有关。纯铁的再结晶温度为450℃，纯铜为270℃，纯铝为100℃。一般来说，形变量越大，再结晶温度越低，再结晶退火温度也越低。不同的钢都有一个临界变形度，在这个变形度下，再结晶时晶粒将异常长大。钢的临界变形度为6～10％。一般钢材再结晶退火温度为650～700℃，保温时间为1～3h。冷变形钢再结晶退火后通常在空气中冷却。

再结晶退火既可作为钢材或其它合金多道冷变形之间的中间退火，也可作为冷变形钢材或其它合金成品的最终热处理。

正火

正火指将钢材或钢件加热到Ac₃或Ac_cm(钢的上临界点温度)以上30～50℃，保持适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理的工艺。正火的目的：主要是提高低碳钢的力学性能，改善切削加工性，细化晶粒，消除组织缺陷，为后道热处理作好组织准备，消除冷、热加工所产生的内应力等。

正火过程的实质是完全奥氏体化加伪共析转变。当钢中碳的含量为0.6～1.4％时，正火组织中不出现先共析相，只有伪共析珠光体或索氏体。碳的含量小于0.6％的钢，正火后除了伪共析体外，还有少量铁素体。

正火可以作为预备热处理。为机械加工提供适宜的硬度，又能细化晶粒、消除应力、消除魏氏组织和带状组织，为最终热处理提供合适的组织状态。正火还可作为最终热处理，为某些受力较小、性能要求不高的碳素钢结构零件提供合适的机械性能。正火还能消除过共析钢的网状碳化物，为球化退火作好组织准备。对于大型工件及形状复杂或截面变化剧烈的工件，用正火代替淬火和回火可以防止变形和开裂。

正火处理的加热温度通常在Ac₃或Ac_cm以上30～50℃，高于一般退火的温度。对于含有V、Ti、Nb等碳化物形成元素的合金钢，可采用更高的加热温度，即为Ac₃＋100～150℃。为了消除过共析钢的网状碳化物。亦可酌情提高加热温度，让碳化物充分溶解。

正火保温时间和完全退火相同，应以工件透烧，即心部达到要求的加热温度为准，还应考虑钢材成分、原始组织、装炉量和加热设备等因素。通常根据具体工件尺寸和经验数据加以确定。

正火冷却方式最常用的是将钢件从加热炉中取出在空气中自然冷却。对于大件也可采用吹风、喷雾和调节钢件堆放距离等方法控制钢件的冷却速度，达到要求的组织和性能。

正火工艺是较简单、经济的热处理方法，主要应用于以下几方面：

1．改善钢的切削加工性能

碳的含量低于0.25％的碳素钢和低合金钢，退火后硬度较低，切削加工时易于“粘刀”，通过正火处理，可以减少自由铁素体，获得细片状珠光体，使硬度提高至140～190HB，可以改善钢的切削加工性，提高刀具的寿命和工件的表面光洁程度。

2．消除热加工缺陷

中碳结构钢铸件、锻、轧件以及焊接件在热加工后易出现魏氏组织、粗大晶粒等过热缺陷和带状组织。通过正火处理可以消除这些缺陷组织，达到细化晶粒、均匀组织、消除内应力的目的。

3．消除过共析钢的网状碳化物，便于球化退火

过共析钢在淬火之前要进行球化退火，以便于机械加工并为淬火作好组织准备。但当过共析钢中存在严重网状碳化物时，将达不到良好的球化效果。通过正火处理可以消除网状碳化物。为此，正火加热时要保证碳化物全部溶入奥氏体中，要采用较快的冷却速度抑制二次碳化物的析出，获得伪共析组织。

4．提高普通结构零件的机械性能

一些受力不大、性能要求不高的碳钢和合金钢零件采用正火处理，达到一定的综合力学性能，可以代替调质处理，作为零件的最终热处理。

应用要点：正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件，也可作为最后热处理。对于一般中、高合金钢，空冷可导致完全或局部淬火，因此不能作为最后热处理工序。

备注：

一、Ac₁：加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度；

二、Ar₁：冷却时奥氏体向珠光体转变的开始温度；

三、Ac₃：加热时游离铁素体全部转变为奥氏体终了温度；

四、Ar₃：冷却时奥氏体开始析出游离铁素体的温度；

五、Ac_cm：加热时二次渗碳体全部溶入奥氏体的终了温度；

六、Ar_cm：冷却时奥氏体开始析出二次渗碳体的温度。

热处理中的铁碳平衡图中的Ac ₁、A _cm、Ar ₁等线代表的是铁碳合金材料组织转变的温度曲线，由于含碳量的不同，其转变的温度是不同的。　

PSK水平线，723℃，为共析反应线，表示铁碳合金在缓慢冷却时，奥氏体转变为珠光体的温度。为了使用方便，PSK线又称为A1线，GS线称为A3线，ES线为Acm线。

比如A3线，是一条斜线，是由材料含碳量的从低到高，A3线从高斜向下方。所以，这条线上的温度也是从高到低的，并不是一个固定的数值。只有A1线是一条水平线，是加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度，温度是723℃，是一个固定的值。

退火和正火的选用

生产上退火和正火工艺的选择应当根据钢种、冷、热加工工艺、零件的使用性能及经济性综合考虑。

含碳量＜0.25％的低碳钢，通常采用正火代替退火。因为较快的冷却速度可以防止低碳钢沿晶界析出游离三次渗碳体，从而提高冲压件的冷变形性能，用正火可以提高钢的硬度，改善低碳钢的切削加工性能；在没有其它热处理工序时，用正火可以细化晶粒，提高低碳钢强度。

0.25～0.5％的中碳钢也可用正火代替退火，虽然接近上限碳量的中碳钢正火后硬度偏高，但尚能进行切削加工，而且正火成本低、生产率高。

0.5～0.75％的钢，因含碳量较高，正火后的硬度显著高于退火的情况，难以进行切削加工，故一般采用完全退火，降低硬度，改善切削加工性。

0.75％以上的高碳钢或工具钢一般均采用球化退火作为预备热处理。如有网状二次渗碳体存在，则应先进行正火消除之。  

随着钢中碳和合金元素的增多，过冷奥氏体稳定性增加，c-曲线右移。因此，一些中碳钢及中碳合金钢正火后硬度偏高，不利于切削加工，应当采用完全退火。尤其是含较多合金元素的钢，过冷奥氏体特别稳定，甚至在缓慢冷却条件下也能得到马氏体和贝氏体组织，因此应当采用高温回火来消除应力，降低硬度，改善切削加工性能。

此外，从使用性能考虑，如钢件或零件受力不大，性能要求不高，不必进行淬、回火，可用正火提高钢的机械性能，作为最终热处理。从经济原则考虑，由于正火比退火生产周期短，操作简便，工艺成本低。因此，在钢的使用性能和工艺性能能满足的条件下，应尽可能用正火代替退火。

淬火

淬火指将钢件加热到Ac₃或Ac₁(钢的下临界点温度)以上某一温度，保持一定的时间，然后以适当的冷却速度，获得马氏体(或贝氏体)组织的热处理工艺。常见的淬火工艺有盐浴淬火，马氏体分级淬火，贝氏体等温淬火，表面淬火和局部淬火等。淬火的目的：使钢件获得所需的马氏体组织，提高工件的硬度，强度和耐磨性，为后道热处理作好组织准备等。

对淬火工艺而言，为实现淬火首先必须将钢加热到临界点（Ac₃或Ac₁）以上获得奥氏体组织，其后的冷却速度必须大于临界淬火速度，以得到全部马氏体（含残余奥氏体）组织。为此，必须注意选择适当的淬火温度和冷却速度。由于不同钢件过冷奥氏体稳定性不同，钢淬火获得马氏体的能力各异。实际淬火时，工件截面各部分冷却速度不同，只有冷却速度大于临界淬火速度的部位才能得到马氏体，而工件心部则可能得到珠光体、贝氏体等非马氏体组织。这就需要弄清钢的“淬透性”的概念。此外，钢在淬火冷却过程中，由于工件温差产生胀缩不一致以及相变不同时还会引起淬火应力，甚至会引起变形或开裂，在制定淬火工艺时应予以特别注意。

（一）淬火应力

工件在淬火过程中会发生形状和尺寸的变化，有时甚至要产生淬火裂纹。工件变形或开内产生的内应力造成的。淬火内应力主要有热应力和组织应力两种。工件最终变形或开裂是这两种应力综合作用之结果。当淬火应力超过材料的屈服极限时，就会产生塑性变形，当淬火应力超过材料的强度极限时，工件则发生开裂。

实际工件淬火冷却过程中总是同时存在着热应力和组织应力。总之，钢的淬火应力是由于淬火加热或冷却过程中工件内外层温度差造成的。凡是增大工件内外温差的因素都增大工件中的淬火应力，反之亦然。因此，选择适当的淬火加热温度义排火冷却介质和冷却方式都能控制工件中淬火应力的大小及分布，从而有效地防止淬火工件的变形与开裂。

（二）淬火加热温度

淬火加热温度的选择应以得到均匀细小的奥氏体晶粒为原则，以便淬火后获得细小的马氏体组织。淬火温度主要根据钢的临界点确定，亚共析钢通常加热至Ac₃以上30～50℃；共析钢，过共析钢加热至Ac₁以上30～50℃。亚共析钢淬火加热温度若在Ac₁～Ac₃之间，淬火组织中除马氏体外，还保留一部分铁素体，使钢的硬度和强度隆低。但淬火温度亦不能超过Ac₃点过高，以防奥氏体晶粒粗化，淬火后获得粗大的马氏体。

对于低合金钢，淬火温度亦应根据临界点Ac₁或Ac₃确定，考虑合金元素的作用，为了加速奥氏体化，淬火温度可偏高些，一般为Ac₁或Ac₃以上50～100℃。高合金工具钢含较多强碳化物形成元素，奥氏体晶粒粗化温度高，则可采取更高的淬火加热温度。含碳、锰量较高的本质粗晶粒钢则应采用较低的淬火温度，以防奥氏体晶粒粗化。

（三）淬火冷却介质

钢从奥氏体状态冷至M，点以下所用的冷却介质叫做淬火介质。介质冷却能力越大，钢的冷却速度越快，越容易超过钢的临界淬火速度，则工件越容易淬硬，淬硬层的深度越深。但是，冷却速度过大将产生巨大的淬火应力，易于使工件产生变形或开裂。

常用淬火介质有水、盐水或碱水溶液及各种矿物油等。各冷却速度值均系根据有关冷却速度特性曲线估算的。

水的冷却特性很不理想，在需要快冷的650～400℃区间，其冷却速度较小，不超过200℃／s。而在需要慢冷的马氏体转变温度区，其冷却速度又太大，在340℃最大冷却速度高达775℃／s，很容易造成淬火工件的变形或开裂。此外，水温对水的冷却特性影响很大，水温升高，高温区的冷却速度显著下降，而低温区的冷却速度仍然很高。因此淬火时水温不应超过30℃，加强水循环和工件的搅动可以加速工件在高温区的冷却速度。水虽不是理想淬火介质，但却适用于尺寸不大、形状简单的碳钢工件淬火。

浓度为10％ NaC1或10％NaOH的水溶液可使高温区（500～650℃）的冷却能力显著提高，前者使纯水的冷却能力提高10倍以上，而后者的冷却能力更高。但这两种水基淬火介质在低温区（200～300℃）的冷却速度亦很快。

油也是一种常用的淬火介质。早期采用动、植物油脂，目前工业上主要采用矿物油，如锭子油、机油、柴油等。油的主要优点是低温区的冷却速度比水小得多，从而可大大降低淬火工件的组织应力，减小工件变形和开裂倾向。油在高温区间冷却能力低是其主要缺点。但是对于过冷奥氏体比较稳定的合金钢，油是合适的淬火介质。与水相反，提高油温可以降低粘度，增加流动性，故可提高高温区间的冷却能力。但是油温过高，容易着火，一般应控制在60～80℃。

上述几种淬火介质各有优缺点，均不属于理想的冷却介质。水的冷却能力很大，但冷却特性不好；油冷却特性较好，但其冷却能力又低。因此，寻找冷却能力介于油水之间，冷却特性近于理想淬火介质的新型淬火介质是人们努力的目标。由于水是价廉、容易获得、性能稳定的淬火介质，因此目前世界各国都在发展有机水溶液作为淬火介质。美国应用浓度为15％聚乙烯醇、0.4％抗粘附剂、0.1％防泡剂的淬火介质，其它国家也在应用类似的淬火介质。国内使用比较广泛的新型淬火介质有水玻璃-碱水溶液，过饱和硝盐水溶液，氧化锌-碱水溶液，合成淬火剂等。它们的共同特点是冷却能力介于水、油之间，接近于理想淬火介质。

（四）淬火方法

选择适当的淬火方法同选用淬火介质一样，可以保证在获得所要求的淬火组织和性能条件下，尽量减小淬火应力，减少工件变形和开裂倾向。

1．单一淬火法

它是将奥氏体状态的工件放入一种淬火介质中一直冷却到室温的淬火方法。这种淬火方法适用于形状简单的碳钢和合金钢工件。一般来说，碳钢临界淬火速度高，尤其是尺寸较大的碳钢工件多采用水淬；而小尺寸碳钢件及过冷奥氏体较稳定的合金钢件则可采用油淬。

单液淬火的优点是操作简便。但只适用于小尺寸且形状简单的工件，对尺寸较大的工件实行单液淬火容易产生较大的变形或开裂。

2．双液淬火法

它是先将奥氏体状态的工件在冷却能力强的淬火介质中冷却至接近Ms点温度时，再立即转入冷却能力较弱的淬火介质中冷却，直至完成马氏体转变。一般用水作为快冷淬火介质，用油作为慢冷淬火介质。有时也可以采用水淬、空冷的方法。这种淬火方法充分利用了水在高温区冷却速度快和油在低温区冷却速度慢的优点，既可以保证工件得到马氏体组织，又可以降低工件在马氏体区的冷却速度，减少组织应力，从而防止工件变形或开裂。尺寸较大的碳素钢工件适宜采用这种淬火方法。采用双液淬火法必须严格控制工件在水中的停留时间，水中停留时间过短会引起奥氏体分解，导致淬火硬度不足；水中停留时间过长，工件某些部分已在水中发生马氏体转变，从而失去双液淬火的意义。因此，实行双液淬火要求工人必须有丰富的经验和熟练的技术。通常要根据工件尺寸，凭经验确定。

3．喷射淬火法

它是向工件喷射急速水流的淬火方法。这种方法主要用于局部淬火的工件。由于这种淬火方法不会在工件表面形成蒸汽膜，故可保证比普通水淬得到更深的淬硬层。采用细密水流并使工件上下运动或旋转可保证实现工件均匀冷却淬火。

4．分级淬火法

它是将奥氏体状态的工件首先淬入略高于钢的Ms点的盐浴或碱浴炉中保温，当工件内外温度均匀后，再从浴炉中取出空冷至室温，完成马氏体转变。这种淬火方法由于工件内外温度均匀并在缓慢冷却条件下完成马氏体转变，不仅减小了淬火热应力（比双液淬火小），而且显著降低组织应力，因而有效地减小或防止了工件淬火变形和开裂。同时还克服了双液淬火出水入油时间难以控制的缺点。但这种淬火方法由于冷却介质温度较高，工件在浴炉冷却速度较慢，而等温时间又有限制，大截面零件难以达到其临界淬火速度。因此，分级淬火只适用于尺寸较小的工件，如刀具，量具和要求变形很小的精密工件。

除了上述几种典型的淬火方法外，近年来还发展了许多提高钢的强韧性的新的淬火工艺，如高温淬火，循环快速加热淬火，高碳钢低温、快速、短时加热淬火和亚共析钢的亚温淬火等，这里不再一一详述。

对钢进行淬火希望获得马氏体组织，但一定尺寸和化学成分的钢件在某种介质中淬火能否得到全部马氏体则取决于钢的淬透性。淬透性是钢的重要工艺性能，也是选材和制定热处理工艺的重要依据之一。

应用要点：1.一般用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢；2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力，但同时会造成很大的内应力，降低钢的塑性和冲击韧度，故要进行回火以得到较好的综合力学性能。

回火

回火指钢件经淬硬后，再加热到Ac₁以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。常见的回火工艺有：低温回火，中温回火，高温回火和多次回火等。回火的目的：主要是消除钢件在淬火时所产生的应力，使钢件具有高的硬度和耐磨性外，并具有所需要的塑性和韧性等。对于一般碳钢和低合金钢，根据工件的组织和性能要求，回火有低温回火、中温回火和高温回火等几种。

（一）低温回火

低温回火温度约为150～250℃，回火组织为回火马氏体。和淬火马氏体相比，回火马氏体既保持了钢的高硬度、高强度和良好耐磨性，又适当提高了韧性。因此，低温回火特别适用于刀具、量具、滚动轴承、渗碳件及高频表面淬火工件。低温回火钢大部分是淬火高碳钢.和高碳合金钢，经淬火并低温回火后得到隐晶回火马氏体和均细粒状碳化物组织，具有很高的硬度和耐磨性，同时显著降低了钢的淬火应力和脆性。对于淬火获得低碳马氏体的钢，经低温回火后可以减少内应力，并进一步提高钢的强度和塑性，保持优良的综合机械性能。

（二）中温回火

中温回火温度一般在350～500℃之间，回火的组织为回火屈氏体。对于一般的碳钢和低合金钢，中温回火相当于回火的第三阶段，此时碳化物开始聚集，基体开始回复，淬火应力基本消失。因此钢具有高的弹性极限，较高的强度和硬度，良好的塑性和韧性。故中温回火主要用于各种弹簧零件及热锻模具。

（三）高温回火 高温回火温度约为500～650℃，回火组织为回火索氏体。淬火和随后的高温回火叫做调质处理。经调质处理后，钢具有优良的综合机械性能。因此，高温回火主要适用于中碳结构钢或低合金结构钢，用来制作曲轴、连杆、连杆螺栓、汽车半轴、机床主轴及齿轮等重要的机器零件。这些机器零件在使用中要求较高的强度并能承受冲击和交变负荷的作用。

除了上述三种回火工艺外，某些不能通过退火来软化处理的高合金钢，可以在600～680℃进行软化回火。

回火工艺包括回火温度和回火冷却方式。钢淬火、回火后的力学性能常以硬度来衡量。

在要求硬度的一定范围内，回火温度越高，需要回火保温的时间越短；在一定回火温度下，随保温时间的延长，硬度将逐渐下降。

工件回火后一般在空气中冷却。一些重要的机器零件和工模具，为了防止重新产生内应力和变形、开裂，通常都采用缓慢的冷却方式。对于有高温回火脆性的钢件，回火后应进行油冷或水冷，以抑制回火脆性。

应用要点：1.保持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火；在保持一定韧度的条件下提高钢的弹性和屈服强度时用中温回火；以保持高的冲击韧度和塑性为主，又有足够的强度时用高温回火；2.一般钢尽量避免在230~280℃、不锈钢在400~450℃之间回火，因为这时会产生一次回火脆性。　

调质　

调质指将钢材或钢件进行淬火及回火的复合热处理工艺。使用于调质处理的钢称调质钢。它一般是指中碳结构钢和中碳合金结构钢。淬火后高温回火称调质，即将钢件加热到比淬火时高10~20℃的温度，保温后进行淬火，然后在400~720℃的温度下进行回火

目的：1.改善切削加工性能，提高加工表面光洁程度；2.减小淬火时的变形和开裂；3.获得良好的综合力学性能。

应用要点：.适用于淬透性较高的合金结构钢、合金工具钢和高速钢；2. 不仅可以作为各种较为重要结构的最后热处理，而且还可以作为某些紧密零件，如丝杠等的预先热处理，以减小变形。

化学热处理

化学热处理指金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分，组织和性能的热处理工艺。常见的化学热处理工艺有：渗碳，渗氮，碳氮共渗，渗铝，渗硼等。化学热处理的目的：主要是提高钢件表面的硬度，耐磨性，抗蚀性，抗疲劳强度和抗氧化性等。固溶处理加热一般在盐浴炉、箱式炉中进行，加热时间分别可取：1min/mm、2～2.5min/mm，淬火采用油冷，淬透性好的钢种也可空冷。如果锻造模坯时能准确控制终锻温度，锻造后可直接进行固溶淬火。

固溶处理

固溶热处理将合金加热到适当温度，保持足够长的时间，使一种或几种相(一般为金属间化合物)溶入固溶体中，然后快速冷却到室温的金属热处理操作，简称固溶处理。经过固溶热处理的合金，其组织可以是过饱和固溶体或通常只存在于高温的一种固溶体相，因此在热力学上处于亚稳态，在适当的温度或应力条件下会发生脱溶或其他转变。

有些书刊中，常常把固溶热处理看作是含义更广泛的“淬火”的一种形式，这是因为固溶热处理工艺采取快速冷却的操作。在一般情况下，固溶热处理是一种预先热处理，它的作用是为合金随后的热处理准备最佳条件。因此，不同合金的固溶热处理，尽管在操作上基本相同，但是其目的却可以有很大的差异。

固溶处理的目的：主要是改善钢和合金的塑性和韧性，为沉淀硬化处理作好准备等。固溶处理加热一般在盐浴炉、箱式炉中进行，加热时间分别可取：1min/mm、2～2.5min/mm，淬火采用油冷，淬透性好的钢种也可空冷。如果锻造模坯时能准确控制终锻温度，锻造后可直接进行固溶淬火。

沉淀强化

沉淀硬化(析出强化)指金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和(或)由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化的一种热处理工艺。如奥氏体沉淀不锈钢在固溶处理后或经冷加工后，在400～500℃或700～800℃进行沉淀硬化处理，可获得很高的强度。

时效处理

时效处理，指金属或合金工件（如低碳钢等）经固溶处理，从高温淬火或经过一定程度的冷加工变形后，在较高的温度或室温放置保持其形状、尺寸，性能随时间而变化的热处理工艺。

若采用将工件加热到较高温度，并较长时间进行时效处理的时效处理工艺，称为人工时效处理，若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象，称为自然时效处理。时效处理的目的，消除工件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能等。一般地讲，经过时效，硬度和强度有所增加，塑性韧性和内应力则有所降低。 

含碳较高的钢，淬火后立即获得很高的硬度，但其塑性变得很低。而铝合金淬火后，强度或硬度并不立即达到峰值，其塑性非但未下降，反而有所上升。经相当长时间（例如4~6昼夜）的室温放置后，这种淬火合金的强度与硬度显著提高，而塑性则有所下降。

注：本文参考文献：1：百度文库文献，2： 金属学与热处理（崔忠圻）

文章来源：钢铁裁缝之焊接