虽已立春，但北方的天气仍然甚为寒冷，每天吹着冷风，不禁就会想起材料的四把火，心中就颇为温暖，可只能画饼充饥喽……今天，奉上真正的四把火，感受四把火的精髓，温暖冬日的你我！
这里的四把火是指的金属热处理中的四把火——正火、退火、回火和淬火！
热处理是将金属材料加热到一定的温度，保温一定的时间后，以一定的速率降温到常温或更低，从而达到改善材料组织结构获得性能优异的材料，一般是指对金属材料特别是钢材的处理。常用的分类方法是以下四种（“四把火”）：正火、退火、回火和淬火（淬火和高温回火两个过程通常称为调质）。
一、第一把火——正火：
1、正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。
2、正火的目的：
①可以消除铸、锻、焊件的过热粗晶组织和魏氏组织，轧材中的带状组织;细化晶粒;并可作为淬火前的预先热处理。
②可以消除网状二次渗碳体，并使珠光体细化，不但改善机械性能，而且有利于以后的球化退火。
③可以消除晶界的游离渗碳体，以改善其深冲性能。
二、第二把火——退火：
1、退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。
2、退火的目的：
①改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂。
②软化工件以便进行切削加工。
③细化晶粒，改善组织以提高工件的机械性能。
④为最终热处理(淬火、回火)作好组织准备。
3退火工艺的种类
①均匀化退火（扩散退火)
均匀化退火是为了减少金属铸锭、铸件或锻坯的化学成分的偏析和组织的不均匀性，将其加热到高温，长时间保持，然后进行缓慢冷却，以化学成分和组织均匀化为目的的退火工艺。
均匀化退火的加热温度一般为Ac3+（～℃），即～1℃，保温时间一般为10～15h，以保证扩散充分进行，大道消除或减少成分或组织不均匀的目的。由于扩散退火的加热温度高，时间长，晶粒粗大，为此，扩散退火后再进行完全退火或正火，使组织重新细化。
②完全退火
完全退火又称为重结晶退火，是将铁碳合金完全奥氏体化，随之缓慢冷却，获得接近平衡状态组织的退火工艺。
完全退火主要用于亚共析钢，一般是中碳钢及低、中碳合金结构钢锻件、铸件及热轧型材，有时也用于它们的焊接构件。完全退火不适用于过共析钢，因为过共析钢完全退火需加热到Acm以上，在缓慢冷却时，渗碳体会沿奥氏体晶界析出，呈网状分布，导致材料脆性增大，给最终热处理留下隐患。
完全退火的加热温度碳钢一般为Ac3+（30～50℃）；合金钢为Ac3+（～70℃）；保温时间则要依据钢材的种类、工件的尺寸、装炉量、所选用的设备型号等多种因素确定。为了保证过冷奥氏体完全进行珠光体转变，完全退火的冷却必须是缓慢的，随炉冷却到℃左右出炉空冷。
③不完全退火
不完全退火是将铁碳合金加热到Ac1～Ac3之间温度，达到不完全奥氏体化，随之缓慢冷却的退火工艺。
不完全退火主要适用于中、高碳钢和低合金钢锻轧件等，其目的是细化组织和降低硬度，加热温度为Ac1+(40～60)℃，保温后缓慢冷却。
④等温退火
等温退火是将钢件或毛坯件加热到高于Ac3（或Ac1）温度，保持适当时间后，较快地冷却到珠光体温度区间地某一温度并等温保持，使奥氏体转变为珠光体型组织，然后在空气中冷却的退火工艺。
等温退火工艺应用于中碳合金钢和低合金钢，其目的是细化组织和降低硬度。亚共析钢加热温度为Ac3+(30～50)℃，过共析钢加热温度为Ac3+(20～40)℃，保持一定时间，随炉冷至稍低于Ar3温度进行等温转变，然后出炉空冷。等温退火组织与硬度比完全退火更为均匀。
⑤球化退火
⑥再结晶退火（中间退火）
⑦去应力退火
去应力退火是为了消除由于塑性形变加工、焊接等而造成的以及铸件内存在的残余应力而进行的退火工艺。
锻造、铸造、焊接以及切削加工后的工件内部存在内应力，如不及时消除，将使工件在加工和使用过程中发生变形，影响工件精度。采用去应力退火消除加工过程中产生的内应力十分重要。
去应力退火的加热温度低于相变温度A1，因此，在整个热处理过程中不发生组织转变。内应力主要是通过工件在保温和缓冷过程中消除的。为了使工件内应力消除得更彻底，在加热时应控制加热温度。一般是低温进炉，然后以℃/h左右得加热速度加热到规定温度。焊接件得加热温度应略高于℃。保温时间视情况而定，通常为2～4h。铸件去应力退火的保温时间取上限，冷却速度控制在（20～50）℃/h，冷至℃以下才能出炉空冷。
三、金属热处理的第三把火——回火：
1、回火为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。
2、回火的目的：
①、减少内应力和降低脆性，淬火件存在着很大的应力和脆性，如没有及时回火往往会产生变形甚至开裂。
②、调整工件的机械性能，工件淬火后，硬度高，脆性大，为了满足各种工件不同的性能要求，可以通过回火来调整，硬度，强度，塑性和韧性。
③、稳定工件尺寸。通过回火可使金相组织趋十稳定，以保证在以后的使用过程中不再发生变形。
④、改善某些合金钢的切削性能。
四、金属热处理的第四把火——淬火：
1、淬火是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。
2、淬火的目的：
①、提高金属成材或零件的机械性能。例如:提高工具、轴承等的硬度和耐磨性，提高弹簧的弹性极限，提高轴类零件的综合机械性能等。
②、改善某些特殊钢的材料性能或化学性能。如提高不锈钢的耐蚀性，增加磁钢的永磁性等。
工业生产中，热处理可以视为一系列的用来改变材料的物理性质，偶尔也用来改变材料的化学性质冶金工程步骤。热处理在冶金学方面有非常普及的应用，但是是陶瓷、玻璃材料的生产过程中也常有热处理程序的出现。热处理用升高或冷却的方式进行，通常涉及极端的温度，以期改变材料的硬度、韧性等一系列性质。
随着热处理技术的进步，热处理的定义可以改写成透过温度的控制与冷却速率的调整，来改变材料的特性。比如说目前的深冷技术（或称深冷处理），便是将钢材在淬火后冷却到零下七八十度到一百多度的热处理技术。
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