【技術(shù)交流】-【金相】熱處理工藝--正火
正火的名詞解釋
正火，又稱常化，是將工件加熱至727到912攝氏度之間以上40~60min，保溫一段時(shí)間后，從爐中取出在空氣中或噴水、噴霧或吹風(fēng)冷卻的金屬熱處理工藝。其目的是在于使晶粒細(xì)化和碳化物分布均勻化，去除材料的內(nèi)應(yīng)力。
正火，又稱常化，是將工件加熱至Ac3(Ac是指加熱時(shí)自由鐵素體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的終了溫度，一般是從727℃到912℃之間)或Acm(Acm是實(shí)際加熱中過共析鋼完全奧氏體化的臨界溫度線 )以上30~50℃，保溫一段時(shí)間后，從爐中取出在空氣中或噴水、噴霧或吹風(fēng)冷卻的金屬熱處理工藝。其目的是在于使晶粒細(xì)化和碳化物分布均勻化。正火與退火的不同點(diǎn)是正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快，因而正火組織要比退火組織更細(xì)一些，其機(jī)械性能也有所提高。另外，正火爐外冷卻不占用設(shè)備，生產(chǎn)率較高，因此生產(chǎn)中盡可能采用正火來代替退火。對于形狀復(fù)雜的重要鍛件，在正火后還需進(jìn)行高溫回火（550-650℃）高溫回火的目的在于消除正火冷卻時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力，提高韌性和塑性。
正火的主要應(yīng)用范圍有：
①用于低碳鋼，正火后硬度略高于退火，韌性也較好，可作為切削加工的預(yù)處理。
②用于中碳鋼，可代替調(diào)質(zhì)處理(淬火+高溫回火）作為最后熱處理，也可作為用感應(yīng)加熱方法進(jìn)行表面淬火前的預(yù)備處理。
③用于工具鋼、軸承鋼、滲碳鋼等，可以消降或抑制網(wǎng)狀碳化物的形成，從而得到球化退火所需的良好組織。
④用于鑄鋼件，可以細(xì)化鑄態(tài)組織，改善切削加工性能。
⑤用于大型鍛件，可作為最后熱處理，從而避免淬火時(shí)較大的開裂傾向。
⑥用于球墨鑄鐵，使硬度、強(qiáng)度、耐磨性得到提高，如用于制造汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)的曲軸、連桿等重要零件。
⑦過共析鋼球化退火前進(jìn)行一次正火，可消除網(wǎng)狀二次滲碳體，以保證球化退火時(shí)滲碳體全部球粒化。
正火后的組織：亞共析鋼為F+S，共析鋼為S，過共析鋼為S+二次滲碳體，且為不連續(xù)。
正火主要用于鋼鐵工件。一般鋼鐵正火與退火相似，但冷卻速度稍大，組織較細(xì)。有些臨界冷卻速度（見淬火）很小的鋼，在空氣中冷卻就可以使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，這種處理不屬于正火性質(zhì)，而稱為空冷淬火。與此相反，一些用臨界冷卻速度較大的鋼制作的大截面工件，即使在水中淬火也不能得到馬氏體，淬火的效果接近正火。鋼正火后的硬度比退火高。正火時(shí)不必像退火那樣使工件隨爐冷卻，占用爐子時(shí)間短，生產(chǎn)效率高，所以在生產(chǎn)中一般盡可能用正火代替退火。對于含碳量低于0.25%的低碳鋼，正火后達(dá)到的硬度適中，比退火更便于切削加工，一般均采用正火為切削加工作準(zhǔn)備。對含碳量為0.25～0.5%的中碳鋼，正火后也可以滿足切削加工的要求。對于用這類鋼制作的輕載荷零件，正火還可以作為最終熱處理。高碳工具鋼和軸承鋼正火是為了消除組織中的網(wǎng)狀碳化物，為球化退火作組織準(zhǔn)備。
普通結(jié)構(gòu)零件的最終熱處理 ，由于正火后工件比退火狀態(tài)具有更好的綜合力學(xué)性能，對于一些受力不大、性能要求不高的普通結(jié)構(gòu)零件可將正火作為最終熱處理，以減少工序、節(jié)約能源、提高生產(chǎn)效率。此外，對某些大型的或形狀較復(fù)雜的零件，當(dāng)淬火有開裂的危險(xiǎn)時(shí)，正火往往可以代替淬火、回火處理，作為最終熱處理。
正火的目的
（1）去除材料的內(nèi)應(yīng)力
（2）增加材料的硬度
這樣是為了接下來的加工做準(zhǔn)備。和退火差不多的作用，只是為了提高效率，降低成本。
鋼的熱處理種類分為整體熱處理和表面熱處理兩大類。常用的整體熱處理有退火，正火、淬火和回火；表面熱處理可分為表面淬火與化學(xué)熱處理兩類。
正火是將鋼件加熱到臨界溫度以上30-50℃,保溫適當(dāng)時(shí)間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝稱為正火。正火的主要目的是細(xì)化組織，改善鋼的性能，獲得接近平衡狀態(tài)的組織。
正火與退火工藝相比，其主要區(qū)別是正火的冷卻速度稍快，所以正火熱處理的生產(chǎn)周期短。故退火與正火同樣能達(dá)到零件性能要求時(shí)，盡可能選用正火。大部分中、低碳鋼的坯料一般都采用正火熱處理。一般合金鋼坯料常采用退火，若用正火，由于冷卻速度較快，使其正火后硬度較高，不利于切削加工。
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