金属热处理中的“四把火”，有什么区别？

钢的热处理包含正火、退火、回火、淬火。其中，退火与正火主要用于预备热处理，只有当工件性能要求不高时才作为最终热处理。淬火目的是为获得马氏体组织，提高钢的性能。回火主要是为了减少或消除淬火内应力，防止变形或开裂，同时获得所需要的力学性能。

一、热处理在钢铁工业中的主要作用

1. 提高力学性能：通过热处理可以显著提高钢材的硬度、强度和韧性，使其满足特定的应用需求。例如，通过淬火和回火工艺，可以获得高硬度和良好的耐磨性，同时保持一定的塑性和韧性。

2. 消除内应力：热处理可以消除制造过程中产生的内应力，防止工件在后续使用或加工中产生变形或裂纹。

3. 改善切削加工性：退火和正火等热处理工艺可以降低钢材的硬度，提高其塑性，从而改善切削加工性能。

4. 细化晶粒结构：热处理过程中的退火和正火可以细化晶粒，提高材料的均匀性和整体性能。

5. 稳定尺寸和形状：通过热处理可以稳定钢材的尺寸和形状，确保在后续的加工和使用中保持一致性。

6. 提高耐腐蚀性：对于不锈钢等特殊钢材，热处理可以提高其耐腐蚀性能，如固溶热处理可以消除晶界腐蚀的倾向。

7. 为后续工艺准备：热处理可以为后续的表面处理或其他热处理工艺准备良好的金相组织，如调质处理为表面淬火和渗氮处理减少变形做准备。

8. 提高耐磨性和疲劳强度：通过表面热处理如渗碳、渗氮等，可以提高钢材表面的硬度和耐磨性，同时增强其疲劳强度。

9. 优化材料的物理性能：热处理还可以改善材料的磁性、电导率等物理性能，以适应特定的工程应用。

二、退火、正火、淬火、回火的差异和作用

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，然后随炉缓慢冷却的热处理工艺，其实质是将钢加热奥氏体化后进行珠光体转变。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。

退火目的和作用：降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工；细化晶粒，消除因锻、焊等引起的组织缺陷，均匀钢的组织成分，改善钢的性能或为以后的热处理作准备；消除钢中的内应力，以防止变形或开裂。

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。

淬火：是将工件加热到临界点上某一温度，保持一定的时间，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却，获得马氏体和(或)贝氏体组织的热处理工艺。淬火后钢件变硬，但同时变脆。

淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体(或贝氏体)转变，得到马氏体（或贝氏体）组织，然后配合以不同温度的回火，获得所需的力学性能。淬火态工件不允许直接投入现场使用，通常在此之后必须实时进行1—2 次或以上之回火加工，以调整其组织及应力等。

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710℃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。

回火目的和作用：合理地调整力学性能，使工件满足使用要求；稳定组织，使工件在使用过程中不发生组织转变，从而保证工件的尺寸、形状不变；降低或消除淬火内应力，以减少工件的变形并防止开裂。