淬火和回火是金属热处理中常用的两种工艺，主要用于调整材料的机械性能（如硬度、韧性、强度等），下面内容是两者的详细说明及区别：

一、淬火（Quenching）

定义：

淬火是将金属（如钢）加热到临界温度（亚共析钢为Ac3以上，过共析钢为Ac1以上）并保温，使其奥氏体化后，通过快速冷却（如水、油或空气）获得马氏体或贝氏体组织的工艺经过。

目的：

1. 进步硬度和强度：通过快速冷却固定奥氏体向马氏体的转变，增强材料的耐磨性和抗变形能力，常用于工具、轴承等。

2. 改善独特性能：如增强不锈钢的耐蚀性或磁钢的永磁性。

3. 调整组织：获得不平衡的马氏体或贝氏体组织，但会残留较大的内应力。

工艺特点：

冷却介质选择：水冷却快但易变形，油冷却较慢但变形小，空气冷却更温和。

冷却技巧：包括单液淬火、双液淬火（先水后油）、分级淬火（盐浴中短暂停留）和等温淬火（贝氏体转变）。

应用材料：适用于碳钢、合金钢，也用于铝合金、钛合金等。

淬火后的特性：

组织不稳定（马氏体、残余奥氏体）；

存在较大内应力，需及时回火以防止开裂。

二、回火（Tempering）

定义：

回火是将淬火后的金属加热到低于临界温度（通常150~650℃），保温后以适当速度冷却，以减少内应力并调整性能的综合工艺。

目的：

1. 消除内应力：淬火后材料脆性高，回火可降低开裂风险。

2. 稳定组织：使不稳定组织（如马氏体）转化为更稳定的回火组织（托氏体、索氏体）。

3. 调整机械性能：根据温度调节硬度、强度与韧性的平衡。

分类与温度区间：

1. 低温回火（150~250℃）：保持高硬度（58~64HRC），用于刀具、轴承等。

2. 中温回火（350~500℃）：进步弹性，适用于弹簧、模具。

3. 高温回火（500~650℃）：兼顾强度与韧性（调质处理），用于齿轮、曲轴等。

回火脆性难题：

第一类回火脆性：发生在250~400℃，需避免此温度区间。

第二类回火脆性：高温回火后缓慢冷却时出现，可通过快速冷却或添加钼元素来抑制。

三、淬火与回火的协同影响

1. 调质处理：淬火+高温回火（调质）可使材料兼具高强度与良好韧性。

2. 工艺顺序：淬火是回火的前置步骤，回火是热处理的最终工序。

3. 应用场景：

淬火：需高硬度的工具、刃具；

回火：需综合性能的结构件（如齿轮、轴类）。

拓展资料

淬火通过快速冷却获得高硬度但脆性的组织，而回火通过加热和缓慢冷却消除脆性、调整性能。两者结合（尤其是调质处理）是提升金属综合机械性能的核心工艺。