退火、正火、淬火、回火的相关工艺介绍

1、理想淬火冷却速度　
由共析钢过冷奥氏体等温转变曲线得知，要得到马氏体，淬火的冷却速度就必须大于临界
冷却速度。但是淬火钢在整个冷却过程中并不需要都进行快速冷却。关键是在过冷奥氏体最
不稳定的

C 曲线鼻尖附近，即在 650～400

℃的温度范围内要快速冷却。而从淬火温度到

650

℃之间以及 400℃以下，特别是 300～200℃以下并不希望快冷。因为淬火冷却中工件截

面的内外温度差会引起热应力。另外，由于钢中的比容（单位质量物质的体积）不同，其中
马氏体的比容最大，奥氏体的比容最小，因此，马氏体的转变将使工件的体积胀大，如冷
却速度较大，工件截面上的内外温度差将增大，使马氏体转变不能同时进行而造成相变应
力。冷却速度越大，热应力和相变应力越大，钢在马氏体转变过程中便容易引起变形与裂纹。
2、常用淬火介质　
工件淬火冷却时，要使其得到合理的淬火冷却速度，必须选择适当的淬火介质。目前生产中
应用的冷却介质是水和油。当冷却介质为

20

℃的自来水，工件温度在 200～300℃时，平均

冷却速度为

450

℃/s；工件温度在 340℃时，平均冷却速度为 775℃/s；工件温度在 500～

650

℃时，平均冷却速度为 135℃/s。因此，水的冷却特性并不理想，在需要快冷的 500～

650

℃温度范围内，它的冷却速度很小，而在 200～300℃需要慢冷时，它的冷却速度反而

很大。
水
　　水是应用最早、最广泛、最经济的淬火介质，它价廉易得、无毒、不燃烧、物理化学性能稳
定、冷却能力强。通过控制水的温度、提高压力、增大流速、采用循环水、利用磁场作用等，均
可以改善水的冷却特性，减少变形和开裂，获得比较理想的淬火效果。但由于这些方法需增
加专门设备，且工件淬火后性能不是很稳定，所以没有能得到广泛推广应用。所以说。纯水
只适合于少数含碳量不高、淬透性低且形状简单的钢件淬火之用。

  

淬火油
　　用于淬火的矿物油通常以精制程度较高的中性石蜡基油为基础油，它具有闪点高、粘度
低、油烟少，抗氧化性与热稳定性较好，使用寿命长等优点，适合于作淬火油使用。淬火油
只使用于淬透性好、工件壁厚不大、形状复杂、要求淬火变形小的工件。淬火油对周围环境的
污染大，淬火时容易引起火灾。
影响淬火油冷却能力的主要因素是其粘度值，在常温下低粘度油比高粘度油冷却能力大，
温度升高，油的流动性增加，冷却能力有所提高。适当提高淬火油的使用温度，也能使油的
冷却能力提高。

 

熔盐，熔碱
　　这类淬火介质的特点是在冷却过程中不发生物态变化，工件淬火主要靠对流冷却，通
常在高温区域冷却速度快，在低温区域冷却速度慢，淬火性能优良，淬透力强，淬火边形
小，基本无裂纹产生，但是对环境污染大，劳动条件差，耗能多，成本高，常用于形状复
杂，截面尺寸变化悬殊的工件和工模具的淬火。熔盐有氯化钠，硝酸盐，亚硝酸盐等，工件