金属热处理工艺中的“四把火”，基础（一）

在金属冶炼过程中，同样的原材料配比如果采用不同的热处理工艺，将会得到组织结构和物理性能各异的产品，导致在直读光谱仪上测试时得到不同的测试结果。所以在用直读光谱仪测样时，一般建议用户使用对应的标样进行类型校准。
通过学习热处理中最为典型的“四把火”处理工艺，我们可以大致了解样品中的组织结构和物理性能差异。

热处理工艺过程

退火

将钢加热到一定温度并保温一段时间，然后让它随炉缓慢冷却的热处理方法，称为退火。退火得到的组织通常是珠光体和铁素体。退火的目的，是为了消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化，细化晶粒，提高钢的力学性能，减少残余应力。同时退火可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工的性能。退火可以进行消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，大多是属于半成品热处理，或者称作预备热处理。
退火丝就是利用退火工艺生产典型金属制品，如下图。退火丝是用低碳钢冷拔和加热与恒温以及保温等工艺而成的一种软质铁丝产品。铁丝按用途的不同，构成的成分也不一样。通过将炽热的金属坯轧成6.5mm粗的钢条也就是盘条，再把其放入拉丝装置内拉成不同直径的线，并且逐步缩小拉丝盘的孔径，依次进行冷却和退火以及涂镀等加工工艺制成各种不同规格的铁丝。

退火丝

正火

正火是将钢加热到某温度以上，来使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中通过自然冷却的热处理方法，得到的组织通常是索氏体。它能消除过共析钢的网状渗碳体，对亚共析钢正火可细化晶粒，提高综合力学性能。
正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度更快，因而正火组织要比退火组织更细小一些，其力学性能也有所提高。
正火主要应用于：①低碳钢。正火后硬度略高于退火，韧性也比较好，可以作为切削加工的预处理;②中碳钢。可以代替调质处理作为最后热处理;③工具钢和轴承钢以及渗碳钢等。可以用来消降或抑制网状碳化物的形成，从而能够得到球化退火所需的良好组织;④铸钢件。可以通过细化铸态组织，来改善切削加工性能;⑤大型锻件。可作为最后热处理，从而来避免淬火时较大的开裂倾向;⑥球墨铸铁。使硬度和强度以及耐磨性得到提高，如用于制造汽车和拖拉机以及柴油机的曲轴和连杆等重要零件。

大型锻件正火图