热处理工艺——退火与回火
回火：
回火工艺通过将淬火后的金属成材或零件加热到特定温度，保温一定时间，然后再以一定方式冷却，旨在改善淬火后的组织和性能。
回火一般根据回火温度的不同分为低温回火、中温回火和高温回火，分别可获得回火马氏体、贝氏体和索氏体组织。
其中，淬火后进行高温回火相结合的热处理工艺称为调质处理。调质处理的主要目的是得到综合机械性能优越的工件，兼具强度、硬度、塑性和韧性。调质处理广泛应用于汽车、拖拉机和机床等重要结构零件的热处理。
退火：
退火是一种热处理工艺，通过将金属缓慢加热到特定温度，保持足够时间，然后再以适宜速度冷却，旨在改变金属的组织和性能。
常用的退火工艺包括完全退火、不完全退火和去应力退火。
去应力退火主要用于消除金属内部的残余应力，这些应力通常由于塑性形变加工、焊接等工艺而产生。通过去应力退火，可避免工件在加工和使用过程中因应力释放而变形，影响精度。
回火工艺的目的是：
- 减少内应力和脆性
- 调整工件的机械性能，如硬度、强度、塑性和韧性
- 稳定工件尺寸，防止变形
- 改善合金钢的切削性能
常用退火工艺的目的是：
- 改进或消除铸造、锻压、轧制和焊接等工艺造成的组织缺陷和残余应力
- 软化工件，便于切削加工
- 细化晶粒，改善组织，提高工件的机械性能
- 为淬火、回火等最终热处理做组织准备
钢的退火
定义：退火是指将钢加热到一定温度后缓慢冷却，以改善其微观组织和力学性能。
常用的退火类型
① 完全退火
- 目的：细化晶粒，均匀组织，提高塑性韧性，消除内应力。
- 工艺：将钢加热到铁素体完全转变为奥氏体温度以上 30～50℃，保温一段时间，随炉缓慢冷却至 500℃以下，再在室温下空冷。
② 球化退火
- 目的：降低硬度，提高塑性韧性，便于切削加工。
- 工艺：将钢加热到钢开始形成奥氏体温度以上 20～40℃，保温后缓慢冷却，使珠光体中的片层状渗碳体变为球状。
③ 等温退火
- 目的：细化晶粒，降低硬度和内应力，改善切削加工性能。
- 工艺：先将钢加热到奥氏体化温度以上，保温后快速冷却至珠光体转变温度，在该温度下保温一段时间，使奥氏体转变为细小的托氏体或索氏体，再出炉空冷。
④ 再结晶退火
- 目的：消除金属线材、薄板在冷加工过程中产生的硬化效应。
- 工艺：加热温度低于钢开始形成奥氏体的温度 50～150℃，使加工硬化效应得以消除。
⑤ 石墨化退火
- 目的：将含有大量渗碳体的铸铁变成塑性良好的可锻铸铁。
- 工艺：将铸件加热到 950℃左右，保温一段时间后适当冷却，使渗碳体分解形成团絮状石墨。
⑥ 扩散退火
- 目的：使合金铸件化学成分均匀化，提高其使用性能。
- 工艺：不发生熔化的前提下，将铸件加热到尽可能高的温度，长时间保温，待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。
⑦ 去应力退火
- 目的：消除钢铁铸件和焊接件的内应力。
- 工艺：加热到钢铁制品加热后开始形成奥氏体的温度以下 100～200℃，保温后在空气中冷却，即可消除内应力。
钢的回火
定义：淬火后的钢重新加热到低于下临界温度的适当温度，保温一段时间后冷却，以调整其力学性能和组织稳定性。
回火的作用
- 提高组织稳定性，防止转变和尺寸变化。
- 消除内应力，改善工件的性能和尺寸稳定性。
- 调整钢铁的力学性能，满足使用要求。
常用的回火温度范围
- 低温回火：150-250℃，用于量具、刀具和滚动轴承等。
- 中温回火：350-500℃，用于弹簧、锻模等。
- 高温回火：500-650℃，用于齿轮、曲轴等。