退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可。
“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同,又演变出不同的热处理工艺。为了获得一定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺,称为调质。某些合金淬火形成过饱和固溶体后,将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间,以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。
分级淬火
工件在低温盐浴或碱浴炉中淬火,盐浴或碱浴的温度在Ms点附近,工件在这一温度停
留2min~5min,然后取出空冷,这种冷却方式叫分级淬火。分级冷却的目的,是为了使工
件内外温度较为均匀,同时进行马氏体转变,可以大大减小淬火应力,防止变形开裂。分
级温度以前都定在略高于Ms点,工件内外温度均匀以后进入马氏体区。现在改进为在略 低于 Ms 点的温度分级。实践表明,在Ms
点以下分级的效果更好。例如,高碳钢模具在 160℃的碱浴中分级淬火,既能淬硬,变形又小,所以应用很广泛。
1863年,英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织,证明了钢在加热和冷却时,内部会发生组织改变,钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。法国人奥斯蒙德确立的铁的同素异构理论,以及英国人奥斯汀最早制定的铁碳相图,为现代热处理工艺初步奠定了理论基础。与此同时,人们还研究了在金属热处理的加热过程中对金属的保护方法,以避免加热过程中金属的氧化和脱碳等。