不同热处理温度在退火、正火、淬火、回火这四种工艺下对工件材料的具体影响

热处理温度是影响工件材料性能的关键因素，不同的热处理温度会使工件材料在硬度、韧性、强度等方面产生不同的变化，以下以常见的钢材料为例，介绍不同热处理温度在退火、正火、淬火、回火这四种工艺下对工件材料的具体影响：

### 退火

- **低温退火（150 - 350℃）**：主要作用是消除工件的内应力，稳定尺寸，减少变形与开裂倾向。此时材料的硬度降低不明显，但内应力可得到部分消除，韧性有所改善，适用于一些对尺寸稳定性要求较高的精秘零件，如量具、模具等。

- **完全退火（Ac3以上30 - 50℃）**：能使钢的组织完全重结晶，获得接近平衡状态的组织。可显著降低材料硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能。常用于中碳钢及中碳合金钢的铸、锻件等，如45钢的锻造毛坯，经完全退火后，便于后续的机械加工。

- **球化退火（Ac1以上20 - 30℃）**：使钢中碳化物球状化，降低硬度，改善切削性能，为后续淬火做好组织准备。主要用于共析钢和过共析钢，如T10钢制造的刀具，球化退火后可使切削过程更顺畅，刀具寿命延长。

### 正火

- **一般正火（Ac3或Accm以上30 - 50℃）**：加热速度较快，冷却速度比退火快，能使晶粒细化，提高材料的强度和硬度，同时保持韧性。对于低碳钢，正火可提高硬度，改善切削性能；对于中碳钢，可作为预先热处理，为淬火做好组织准备；对于高碳钢，可消除网状渗碳体，为球化退火创造条件。例如20钢经正火后，硬度比退火态有所提高，切削时不易产生粘刀现象。

- **高温正火（Ac3或Accm以上50 - 100℃）**：可进一步细化晶粒，提高材料的综合力学性能，但温度过高可能会导致晶粒粗化，使韧性下降。适用于一些对强度和韧性要求较高的大型铸、锻件，如大型齿轮的毛坯，经高温正火后可获得良好的综合性能。

### 淬火

- **亚温淬火（Ac1 - Ac3之间）**：能保留部分未溶铁素体，提高材料的韧性和塑性，降低淬火变形和开裂倾向。适用于一些对韧性要求较高的中碳钢和中碳合金钢零件，如汽车半轴等，采用亚温淬火可在保证强度的同时，提高其抗冲击性能。

- **常规淬火（Ac3或Ac1以上30 - 50℃）**：快速冷却使奥氏体转变为马氏体，显著提高材料的硬度和强度，但韧性会大幅降低，内应力较大，易产生变形和开裂。例如40Cr钢制造的轴类零件，经淬火后硬度可达HRC50 - 55，能满足其在高负荷下的使用要求，但需及时回火以消除内应力。

- **高温淬火（Ac3或Ac1以上50 - 100℃）**：可使奥氏体晶粒长大，溶入更多的合金元素，提高淬透性，但会导致淬火后马氏体粗大，材料的韧性降低。适用于一些高合金钢，如高速钢，通过高温淬火可充分发挥合金元素的作用，获得高的硬度和红硬性。

### 回火

- **低温回火（150 - 250℃）**：主要作用是消除淬火内应力，降低材料的脆性，保持淬火后的高硬度和高耐磨性。常用于各种工具、模具、滚动轴承等零件，如Cr12MoV钢制造的冷冲模，经淬火后进行低温回火，可在保持模具高硬度的同时，提高其抗疲劳性能，延长模具使用寿命。

- **中温回火（350 - 500℃）**：可使淬火马氏体分解，得到回火屈氏体组织，具有较高的弹性极限和屈服强度，同时保持韧性。主要用于各种弹簧、弹性元件等，如65Mn钢制造的弹簧，经淬火后进行中温回火，可使其获得良好的弹性性能。

- **高温回火（500 - 650℃）**：使淬火组织充分转变为回火索氏体，具有良好的综合力学性能，即高强度、高韧性和较好的塑性。广泛应用于各种重要的结构零件，如轴类、齿轮等，如45钢制造的传动轴，经淬火后高温回火，可满足其在工作中的强度和韧性要求。