所謂淬火是將材料自沃斯田鐵區(qū)域以非?？斓乃俾蕦囟冉档鸵苑乐共▉龛F或肥粒鐵的形成，自沃斯田鐵區(qū)冷卻到Ms溫度由於時間太短碳元素不會發(fā)生擴(kuò)散，基地直接變態(tài)為麻田散鐵，此組織非常堅硬但也相當(dāng)脆，可以回火方式令其變軟，以提高韌性，因此經(jīng)過不同溫度回后，可以獲得不同硬度、強(qiáng)度及韌性的組合。而有所謂的恆溫脆火或熱溶淬火，即在鹽浴和金屬浴內(nèi)進(jìn)行淬火，造成中間相或變韌鐵的組織，在鑄鐵中常進(jìn)行淬火和回火處理的是球狀石墨鑄鐵，對灰鑄鐵而言，較無特殊意義，最多在要提高灰鑄鐵的磨耗強(qiáng)度時才會考慮進(jìn)行淬火處理，事實上此結(jié)果可藉表面處理達(dá)成。對球狀石墨鑄鐵而言，經(jīng)過淬火回火的處理后，可以獲得與鑄造或正?；幚硐嗤膹?qiáng)度，但具有更高的降伏強(qiáng)度，結(jié)果獲得較大延性，特別是的得到較高韌性，因為經(jīng)淬火、回火后，基地上含有較高碳，同時在這種情況下要比含有波來鐵組織時容易進(jìn)行表面硬化處理。

  淬火的目的是使過冷奧氏體進(jìn)行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體或下貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等，從而滿足各種機(jī)械零件和工具的不同使用要求。也可以通過淬火滿足某些特種鋼材的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學(xué)性能。
    若在空氣中冷卻，非金性及低合金性鑄鐵之硬化能力不夠高，因此必須在某些液體中進(jìn)行淬火，為了避免淬火時發(fā)生熱裂，使用的淬火液最好是油或某種懸浮液而應(yīng)避免使用水，淬火時鑄件內(nèi)部會形成溫度梯度，同時由于時間的差異，隨著麻田散鐵的形成所引起的體積變化率亦不相同，同時鑄件內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力隨之增加，很容易形成熱裂或者在鑄件內(nèi)形成很高的內(nèi)應(yīng)力，在這種情形下，應(yīng)將油浴的溫度提高至50~100℃之間，借此可以避免應(yīng)力的形成，對于肉厚差甚大的鑄件而言，特別要小心地將肉厚的部分，首先伸向淬火液，如此可減少肉薄部分所受的熱應(yīng)力，同時油液內(nèi)的油，必須加以攪拌，或令其流動，或?qū)㈣T件在淬火液內(nèi)不停的晃動。  
    鑄鐵的淬火溫度應(yīng)在820~920℃之間，一般工廠最常使用的溫度是在850~900℃之間。當(dāng)淬火溫度太低時，會造成含碳量較低之沃斯田鐵，經(jīng)過淬火后較軟，同時所形成麻田散鐵的強(qiáng)度亦較低，相反如果淬火溫度太高，沃斯田鐵內(nèi)含碳量過高，淬火時發(fā)生熱裂的危險性增高，形成殘留沃斯田鐵的機(jī)會亦變大。  
    淬火后之鑄鐵實際上脆性甚高，同時含過高之內(nèi)應(yīng)力，為了改進(jìn)其延性及韌性必須在經(jīng)過回火處理，其處理程序與鋼相似，加熱速率應(yīng)低于100  K/小時，回火溫度應(yīng)在450~600℃之間，回火時間大約是4小時，回火時間太長或溫度過高，會是強(qiáng)度及硬度下降很多，但可提高延性，在較低之溫度經(jīng)較長的時間進(jìn)行回火，可造成相當(dāng)均勻之回火效果，同時整個鑄件之特性分布亦甚均勻，為了防止內(nèi)應(yīng)力的再發(fā)生，尤其對于復(fù)雜的鑄件，回火后應(yīng)緩慢冷卻至200℃以下。

回火一般緊接著淬火進(jìn)行，其目的是：

　　1.消除工件淬火時產(chǎn)生的殘留應(yīng)力，防止變形和開裂； [nextpage]

　　2.調(diào)整工件的硬度、強(qiáng)度、塑性和韌性，達(dá)到使用性能要求；

　　3.穩(wěn)定組織與尺寸，保證精度；

　　4.改善和提高加工性能。因此，回火是工件獲得所需性能的最后一道重要工序。

　按回火溫度范圍，回火可分為低溫回火、中溫回火和高溫回火。

1.低溫回火

     工件在250℃以下進(jìn)行的回火。目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性，降低淬火殘留應(yīng)力和脆性回火后得到回火馬氏體，指淬火馬氏體低溫回火時得到的組織。

     力學(xué)性能：58～64HRC，高的硬度和耐磨性。

     應(yīng)用范圍：刃具、量具、模具、滾動軸承、滲碳及表面淬火的零件等。

  2.中溫回火　　

     工件在250～500 ℃之間進(jìn)行的回火。 目的是得到較高的彈性和屈服點，適當(dāng)?shù)捻g性?；鼗鸷蟮玫交鼗鹜惺象w，指馬氏體回火時形成的鐵素體基體內(nèi)分布著極其細(xì)小球狀碳化物（或滲碳體）的復(fù)相組織。

     力學(xué)性能：35～50HRC，較高的彈性極限、屈服點和一定的韌性。

     應(yīng)用范圍：彈簧、鍛模、沖擊工具等。

  3.高溫回火

    工件在500℃以上進(jìn)行的回火。目的是得到強(qiáng)度、塑性和韌性都較好的綜合力學(xué)性能。回火后得到回火索氏體，指馬氏體回火時形成的鐵素體基體內(nèi)分布著細(xì)小球狀碳化物（包括滲碳體）的復(fù)相組織。

　　力學(xué)性能：200～350HBS，較好的綜合力學(xué)性能。

　　應(yīng)用范圍：廣泛用于各種較重要的受力結(jié)構(gòu)件，如連桿、螺栓、齒輪及軸類零件等。

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