第五章钢的热处理 2课时.docx
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第五章钢的热处理2课时
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授课时间;200年月日星期2节次
课程
名称
机械基础
授课
班级
普高电气05
普高楼宇05
授课
内容
第五章钢的热处理
教学
目的
和要
求
1、了解本课程的主要内容，以及和暖通专业的关系
2、了解本课程所涉知识的的发展概况和前景展望
3、明确本课程学习特点、要求和学习方发
教学重点
1、课程的性质和主要内容
2、本课程的主要任务
教学难点
复习提问
1、什么是物理性能？
各包括哪几项主要指标？
2、什么是化学性能？
各包括哪几项主要指标？
3、什么是工艺性能？
各包括哪几项主要指标？
4、什么是金属的切削加工性、金属的铸造性能、金属的可锻性能和金属的可焊性？
︵后附详细内容︶
教学过程
一、课程的性质和主要内容
二、本课程的主要任务
三、本课程的地位和作用
四、本课程的学习方法
作业布置
1、什么叫晶格？
常见的晶格的哪几种类型？
具有什么特征？
2、什么叫单晶体？
什么叫多晶体？
两者性能方面各有什么特点？
3、实际金属结晶有哪些主要缺陷？
对金属有什么影响？
4、过冷度的大小对金属的结晶和性能有什么影响？
5、什么叫纯铁的同素异晶转变？
说明转变过程及同素异晶转变的重要性。
课后小结
1、本课程是一门专业基础课主要内容包括以下六个方面
2,本课程的主要任务有六个方面
教研室主任
签名
第五章钢的热处理
第一节概述
钢的热处理是通过将钢在固态下加热、保温和冷却，有规律的改变钢的内部组织，从而获得所需性能的一种工艺方法。
钢铁是现代工业的重要材料，在各行各业中都占有十分重要的地位，在供热通风、给水与排水、机械加工设备、各种轻、重工业机械设备、切削工具等，没有一样能离开钢材的。
因此，充分发挥钢材的力学性能和其它性能，合理的利用钢材，对发展经济意义很大。
现代科技的发展，对钢的性能提出了更高的要求，为了使各类零件能满足使用要求，通常采用研制新合金和对钢进行热处理的两种手段解决。
适当采用热处理工艺，能够显著地提高钢的性能、提高产品质量、发挥钢材潜力、延长零件使用寿命、节约钢材、燃料、电力。
是提高机械使用效率的一个重要手段。
通常重要的零件大多数都要进行热处理。
据统计，汽车中热处理的零件占70~80%；
机床中占60~70%；供热通风与空调中占40~60%；而各类
刀具、量具、模具、滚动轴承、飞机零件等几乎占100%。
如果将原材料包括在内几乎所有零件都要进行热处理，可
见热处理在机械制造业中的地位。
为了便于操作，热处理工艺一般以热处理工艺曲线表示。
热处理方法很多，但各种热处理过程都是由加热、保温、冷
却三个阶段组成。
通常以“温度—时间”为座标的曲线图形图5-1热处理基本工艺曲线图
表示，如图5-1所示。
根据不同的要求，目的以及加热和冷却方式不同，热处理大致分类如下：
钢的热处理所以能使钢的性能发生变化，其根本原因是由于铁的同素异晶转变，从而使钢在加热和冷却过程中，其内部组织变化的结果。
因此，要正确掌握钢的热处理工艺，必须了解在不同的加热及冷却条件下，钢的组织变化规律。
第二节钢在加热时的组织转变
加热是任何热处理方法的第一步，本节主要研究钢在加热过程中，钢的室温组织将发生怎样的转变？
受哪些因素的影响？
在钢中还会出现什么样的新组织。
碳钢在室温下的组织基本上是由铁素体和渗碳体两个相组成的。
钢只有在奥氏体状态，才能通过不同的冷却方式使其组织转变为不同组织，从而获得所需要的性能。
所以热处理须将钢从室温组织加热到高温奥氏体组织。
一、转变温度
由Fe-Fe3C状态图可知，如图5-2所示。
共析钢在
A1（723℃）温度以下为珠光体，加热到A1以上时，珠
光体转变为奥氏体。
对于亚共析钢加热到A1只能使珠
光体向奥氏体转变，还要继续升高温度才能使过剩的铁
素体逐渐转变为奥氏体，直到临界点A3以上成为单一
的奥氏体组织。
同样，对于亚共析钢则要加热到Acm
温度，二次渗碳体才完全溶于奥氏体中。
因此，在组
织转变时必然要产生碳原子的重新分配和晶格改组。
故奥氏体的形成过程是铁、碳原子扩散过程。
下面以图5-2钢的转变温度
共析钢为例，说明奥氏体的形成过程。
二、奥氏体的形成
将共析钢加热到稍高于AC1的温度，便发生珠光体向奥氏体的转变，这一转变可表示为
P（F+Fe3C）A。
奥氏体的形成是通过形核以及核长大步骤来完成的，如图5-3所示。
a）A形核b）A长大c）残余Fe3C溶解d）A均匀化
图5-3共析钢奥氏体形成过程示意图
（一）奥氏体的形成过程。
1、奥氏体的形核
研究表明，奥氏体的晶核是在铁素体和渗碳体的相界面处优先形成的。
因为相界面上的原子排列较紊乱，位错和空位的密度较高，处于能量较高状态；此外，因奥氏体中碳的浓度介于铁素体和渗碳体之间，故奥氏体晶核优先在相界面形成，如图5-3a所示。
2、奥氏体晶核的长大
奥氏体晶核形成后逐渐长大，由于它一面与渗碳体相接，另一方面与铁素体相接。
因此，奥氏体晶核的长大是新相奥氏体的相界面同时往渗碳体与铁素体方向的推移过程，它是依靠铁、碳原子的扩散，使其邻近的渗碳体不断溶解和邻近的铁素体晶格改组而成面心晶格来完成的，如图5-3b所示。
3、残余渗碳体的溶解
在奥氏体形成过程中，铁素体比渗碳体先消失，故在铁素体完全转移为奥氏体后，仍有部分渗碳体尚未溶解，这部分未溶解的残余渗碳体将随时间的延长，继续不断地向奥氏体溶解，直至全部消失，如图5-3c所示。
4、奥氏体的均匀化
剩余渗碳体完全溶解之后，奥氏体内各处含碳量仍然是不均匀的，原来是铁素体的区域的地方碳浓度低，原来是渗碳体的地方碳浓度高，只有再继续保温一段时间后，成分不均匀的奥氏体，才能通过原子的充分扩散，得到均匀的奥氏体，如图5-3d所示。
（二）影响珠光体向奥氏体转变的因素
如前所述，奥氏体的形成是通过形核和核长大的过程来完成的。
因此，奥氏体的形成速度取决于奥氏体的形核率和成长率。
而形核率和成长率受加热温度、原始组织状态和钢的化学成分等因素的影响。
以下对四个主要影响因素进行分析：
1、温度对奥氏体形成的影响
奥氏体形核率和成长率与加热温度有密切的关系，随着加热温度升高，奥氏体形核率和成长率急剧增加。
从而使奥氏体转变速度显著提高。
这是因为随着温度的升高，原子的扩散能力增大，特别是碳原子在奥氏体中的扩散能力增大，因而加快了奥氏体的形核速度和成长速度。
加热速度愈快，则发生转变的温度越高，转变的温度范围愈宽，完成转变所需时间亦愈短。
2、原始组织对奥氏体形成的影响
钢的原始组织愈细，即相介面愈多，奥氏体形成速度就愈大。
如在钢的成分相同时，原始组织中珠光体愈细，奥氏体形成速度愈快，原始组织中的渗碳体的形状对奥氏体速度也有影响，渗碳体较薄，易于溶解，故加热时奥氏体容易形成。
3、碳含量的影响
钢中碳的含量多少对奥氏体的形成速度有一定的影响，随含碳量的增加，铁素体数量相对的减少，渗碳体相对地增加，这就使铁素体和渗碳体总的相介面相应的增多，从而加速了珠光体向奥氏体的转变。
4、合金元素的影响
钢中加入合金元素后，并不改变奥氏体形成的基本过
程，但显著影响珠光体向奥氏体形成的速度。
除C0以外，
大多数合金元素都会减慢碳在奥氏体中的扩散速度，同时
合金元素本身的扩散速度也较小，所以合金钢在加热时奥
氏体的形成和均匀过程都比碳钢慢，故必须进行较长时间
的保温。
（三）奥氏体晶粒长大及控制
奥氏体晶粒的大小对热处理的影响很大，如细小的奥
氏体晶粒、其强度、韧性比较好；反之其性能较差。
为了
获得合适的晶粒大小，所以应了解有关奥氏体晶粒的概念
及晶粒大小的控制。
1、奥氏体的晶粒
晶粒是表示晶粒大小的一种尺寸。
是为了测定钢在加
热时奥氏体实际晶粒的大小，规定了评定奥氏体晶粒大小8级4级
的标准，如图5-4所示。
该标准是将加热至930℃的奥氏图5-4标准精粒度等级示意图
体的晶粒度分为8级，一般认为1~3级为粗晶粒；4~6级为中等晶粒；7~8级为细晶粒。
在评定钢材时，将钢加热到930℃时粒度约为1~4级的称为“本质粗晶粒钢”，而粒度在5~8级的称为“本质细晶粒钢”。
奥氏体晶粒度可分为三种：
（1）起始晶粒度：
它是表示珠光体刚转向奥氏体的晶粒度，这时的晶粒非常细小。
（2）本质晶粒度：
它是表示钢的奥氏体晶粒长大倾向。
通常规定在加热到930℃时，奥氏体晶粒的大小为本质晶粒度。
凡是长大倾向小的称为本质细
晶粒钢；凡是长大倾向大的称为本质粗晶粒钢如图5-5所示。
（3）实际晶粒度：
它是指在某一具体条件下，所测得的
奥氏体晶粒度，例如热轧钢材一般是指热轧终了时，钢中奥氏
体晶粒度。
工业生产中，一般经铝脱氧的钢大多数是本质细晶钢；
而只是用锰、硅脱氧的钢为本质粗晶粒钢。
沸腾钢一般都
是本质粗晶粒钢，而镇静钢一般为本质细晶粒钢。
2、奥氏体晶粒长大及控制图5-5钢本质晶粒度示意图
奥氏体晶粒长大及控制，一般可采取以下措施：
（1）合理选择加热温度和保温时间热处理时加热温度高一些，可使奥氏体形成速度快一些，但温度愈高，奥氏体晶粒长大倾向就愈大，晶粒就愈粗。
在一定温度下，保温时间愈长，将促使奥氏体晶粒长大。
（2）合理选择钢的原始组织
一般来说，片状珠光体比较容易过热，因为片状碳化物的溶解快，转变成奥氏体的速度也快，奥氏体形成后，就较早开始长大。
（3）加入一定量的合金元素
钢中加入合金元素影响奥氏体晶粒长大，钢中加入钨、钼、钒、锆等元素时，钢中能形成高熔点化合物，阻碍奥氏体晶粒长大，而钢中加入锰、磷、则加速奥氏体晶粒长大的倾向。
第三节钢在冷却时的组织转变
热处理的加热和保温的主要目的是为了获得细小而
均匀的奥氏体。
钢在室温的机械性能，不仅与加热时所
获得的奥氏体晶粒大小，化学成份的均匀程度有关，而
且与奥氏体的不同冷却方式和冷却速度有关。
钢经加热
获得均匀的奥氏体后，当以不同的冷却速度冷却到临介
温度以下时，奥氏体将转变为性能不同的组织。
奥氏体的转变有以下两种方式。
等温转变是将加热
到奥氏体先以较快的冷却速度冷却到临介温度以下的某
一温度，然后进行保温，使奥氏体在等温下发生组织转图5-6等温冷却与连续冷却曲线
变过程，如图5-6、1曲线所示。
而连续转变是将加热到奥氏体的钢、在连续降温的情况下，进行组织转变，如图5-6、2曲线所示。
下面以共析钢为例，说明冷却方式对钢组织及性能的影响。
一、过冷奥氏体的等温转变
（一）过冷等温转变曲线的建立
用等温冷却的方法建立起来的过冷奥氏体等温曲线，通常又称“鼻温曲线”或“C曲线”。
过冷奥氏体等温曲线可以利用热分析法、膨胀法、磁性法、金相硬度法等测定奥氏体的转变过程。
现以金相硬度法测定C曲线的过程。
此法是通过观察过冷奥氏体在等温冷却转变过程中的转变产物及其数量、温度和时间的关系，以及由于组织改变而引起硬度的变化，绘出等温冷却转变曲线。
共析钢的奥氏体等温转变曲线如图5-7所示。
其方法是，将含碳为0.77%的共析钢制成许多小的圆形薄片试样（Φ10×1.5mm），并分成若干组，将试样727℃以上得到的奥氏体组织（一般选取900~950℃），使组织转变为均匀细小的奥氏体。
然后分别迅速放入低于727℃以下不同温度（如700℃、650℃、600℃、550℃、500℃、450℃、350℃、200℃等）的恒温槽中等温，迫使过冷奥氏体发生等温转变。
再在不同温度的等温过程中，测出过冷奥氏体转变开始和终了的时间，
把它们按相应的位置标记在时间——温度
座标上，可得出一系列a1、a2……，b1、b2
……点，将所有开始转变点和终了转变点
分别用光滑曲线连接起来，便得到该钢的
等温转变曲线。
（二）过冷奥氏体等温转变产物的组
织与性能
从C曲线看出，奥氏体是在过冷
度从A1~MS几XX的范围内进行相应
的转变。
其奥氏体转变产物的组织和
性能，决定了转变温度。
根据C曲线
图大致可以分为：
高温转变（珠光体
型转变）、中温转变（贝氏体型转变）
和低温转变（马氏体型转变）三种类型。
1、高温转变（珠光体型转变）图5-7共析钢的奥氏体等温转变曲线
高温转变的温度范围大致在A1线以下至550℃左右，此范围是珠光体转变区域，得到的组织均属珠光体型组织。
（1）当温度A1以下至650℃左右时，奥氏体向珠光体转变的产物为粗片状铁素体+粗片状渗碳体，即片状较粗的珠光体。
其性能HRC=10~20；δ=20%左右。
（2）当温度在600℃~650℃左右时，过冷奥氏体转变为比较分散的细片状珠光体，即所谓细珠光体。
一般把细珠光体叫做索氏体。
其性能是硬度较高、塑性较差，HRC=25~30；δ=10%左右。
（3）当温度在600℃~550℃左右时，由于过冷度更大转变速度更快，过冷奥氏体转变为极分散的片层间距比索氏体小的组织，这种组织为极细珠光体。
一般把极细的珠光体叫屈氏体。
其性能是硬度更高，硬度为HRC30~40。
2、中温转变（贝氏体体型转变）
中温转变的温度范围大致在550℃以下至MS线以上，此范围是贝氏体转变区域，得到的均属贝氏体组织。
（1）当温度在550℃~350℃左右时，过冷奥氏体转变的产物是由许多平行而密集的铁素体片和分布在片间连续、细小的渗碳体共同组成的组织。
一般把该组织叫做上贝氏体，其硬度HRC40~45。
（2）当温度在350℃~230℃（MS）左右时，过冷奥氏体转变的产物是由竹叶状的铁素体内分布着渗碳体的质点。
一般把该组织叫做下贝氏体。
其性能是具有较高的硬度HRC=50~60，较高的强度，同时，塑性、韧性也较好。
所以，在生产上常采用“等温淬火”的方法来获得下贝氏体组织。
3、低温转变（马氏体型转变）
低温转变的温度在230℃（MS）以下，此时，由于温度极低，奥氏体来不及分解，即渗碳体来不及析出，只发生晶格转变，由γ-Fe转变为α-Fe，碳原子全部保存在α-Fe中，就形成了一种过饱合的固溶体组织，一般把该组织叫做马氏体。
其硬度，随含碳量而变化，含碳量越多，马氏体的硬度越高，共析钢的马氏体有很高的硬度HRC=65，当含碳量超过共析钢后，硬度基本不再增加。
冲击钢性很低，脆性很大，延伸率和断面收缩率
几乎等于零。
要指出的是，由于含碳量的不同。
各种钢中的“C”
曲线都不相同。
二、过冷奥氏体的连续冷却转变
在实际生产中，奥氏体的转变，大多是在连续冷却
的过程中进行的。
例如，退火时钢件随炉缓冷，正火时
钢件在空气中冷却；淬火时钢在油中或水中冷却等。
在
工作中往往以钢的“C”曲线，作为依据来近似地分析
连续冷却时的转变，即钢在连续冷却时，可使用钢的“C”
曲线来确定钢在各种不同冷却速度下降到哪一种组织，
如图5-8所示。
将代表连续冷却的曲线如（V1、V2、V3V临、
VA）画在“C”曲线上，根据与“C”曲线相交的位置，
就能估计出所得到的组织与性能。
V1——冷却速度极其缓慢，相当于炉冷时（退火）的情况，图5-8奥氏体连续冷却时的组织转变
根据它与“C”曲线相交的位置，可以判断它会转变为珠光体
组织（HB190）。
V2——冷却速度稍大于V1，相当于空气中冷却（正火）的情况，可以判断它会转变为索氏体组织即细珠光体（HRC30）
V3——冷却速度相当于钢在油中冷却（油淬）它与“C”曲线的开始转变线交于鼻部附近，所以一部分过冷奥氏体转变为屈氏体和一部分转变为索氏体的混合组织，这样的组织被认为是没有淬硬的，（HRC45~55）。
V4——冷却速度相当于在中水冷却（水淬），它不与“C”曲线相交，说明由于冷却速度快，奥氏体还来不及分解，便被过冷到MS线（230℃）以下，使奥氏体转变为马氏体（HRC55~65）
V临——它是得到马氏体的最小冷却速度，V临正好与“C”曲线的曲折处相切，它表示奥氏体在连续冷却时，中途没有转变，一直冷到MS点以下才转变为马氏体，V临称为“临界冷却速度”。
临界速度是决定淬火工艺的一个重要因素，只有知道V临的大小，才能正确选择冷却方式，使淬火达到或超过临界冷却速度。
共析钢的临界冷却速度大约400℃/秒。
淬火的目的是将钢淬硬到马氏体组织，因此选用淬火冷却剂时，其冷却速度必须大于工件材料的V临、利用“C”曲线才能合理的选择淬火剂。
“C”曲线右移，标志着奥氏体稳定性增加，从而使奥氏体的临介冷却速度减小。
即可选择冷却速度较慢的淬火剂（油），也能使工件淬硬，得到同样的马氏体不易形成裂纹，一般合金钢就有这种性能。
“C”曲线左移，说明该钢材的临界冷却速度很大，碳钢做成的零件必须在水中淬火才能得到马氏体。
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名称
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班级
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内容
第二章金属的晶体结构和结晶过程
教学
目的
和要
求
1、了解本课程的主要内容，以及和暖通专业的关系
2、了解本课程所涉知识的的发展概况和前景展望
3、明确本课程学习特点、要求和学习方发
教学重点
1、课程的性质和主要内容
2、本课程的主要任务
教学难点
复习提问
1、什么是物理性能？
各包括哪几项主要指标？
2、什么是化学性能？
各包括哪几项主要指标？
3、什么是工艺性能？
各包括哪几项主要指标？
4、什么是金属的切削加工性、金属的铸造性能、金属的可锻性能和金属的可焊性？
︵后附详细内容︶
教学过程
三、课程的性质和主要内容
四、本课程的主要任务
三、本课程的地位和作用
四、本课程的学习方法
作业布置
1、什么叫晶格？
常见的晶格的哪几种类型？
具有什么特征？
2、什么叫单晶体？
什么叫多晶体？
两者性能方面各有什么特点？
3、实际金属结晶有哪些主要缺陷？
对金属有什么影响？
4、过冷度的大小对金属的结晶和性能有什么影响？
5、什么叫纯铁的同素异晶转变？
说明转变过程及同素异晶转变的重要性。
课后小结
1、本课程是一门专业基础课主要内容包括以下六个方面
2,本课程的主要任务有六个方面
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第四节钢的退火与正火
钢的正火与退火常按排在铸造或锻造以后机械加工之前进行的一种预先热处理。
这是因为，其一，在铸造或锻造以后，工件存在锻造或铸造的残余应力，而且在成份和组织上也不均匀，这就会使工件的机械性能较低，而且淬火时会造成变形与裂纹。
经过正火或退火，便可得到细而均匀的组织并消除内应力。
其二，经过退火及正火以后，工件所得到接近平衡组织，硬度更低有利于下一步的机械加工。
一、钢的退火
退火是将钢加热到临介点（AC或AC3）以上30~50℃，在此温度停留一段时间，然后缓慢冷却下来，以获得接近状态图中组织的热处理工艺称为退火。
退火的目的是：
降低硬度，提高塑性，便于机械加工。
消除钢中的内应力，以防止工件变形与开裂。
改善组织，细化晶粒，以提高钢的机械性能，为淬火做好准备。
根据钢的成份的工艺目的不同，常用的退火方法可分为：
完全退火、等温退火、球化退火和去应力退火等。
（一）完全退火
将亚共析钢加热到AC3以上30~50℃（图5-2所示）保温一定时间后，随炉缓慢冷却（或埋在砂中冷却）至500℃以下出炉，再在空气中冷却，如图5-9所示。
完全退火主要用于亚共析钢和共析钢的铸、锻件的热处理。
其目的是：
细化晶粒、降低硬度、提高塑性和冲击韧性、消除内应力、改善切削加工性能。
退火后的组织为铁素体+珠光体。
完全退火不能用于过共析钢，因为加热到Accm以上缓慢冷却时，则析出网状渗碳体，使钢的机械性能变坏。
（二）等温退火
完全退火所需时间非常长，特别是对于某些奥氏体比较稳定的合金钢，其退火工艺往往需要数十小时甚至数天的时间。
但如果在对应于钢的C曲线上的珠光体形成温度进行奥氏体的等温转变处理，这样便可在等温处理的前后，稍快地进行冷却，以便大大缩短整个退火过程。
这种退火的方法称为等温退火。
等温退火不仅可以缩短退火时间，而且能获得均匀组织和良好的性能，因此生产中常用等温退火来代替完全退火。
（三）球化退火
将钢加热到AC1以上20~30℃（图5-2所示）。
保温一段
时间，再在Ar1以下20℃左右等温。
使组织转变完成，然后
冷却至500℃以下再空冷，这种热处理方法称为球化退火，
如图5-9所示。
球化退火主要用于共析钢、过共析钢及合金工具钢、
如刀具、量具、模具等。
其目的是：
使珠光体中的片状
渗碳体和网状二次渗碳体发生球化，形成球状珠光体，
降低硬度，提高塑性，改善切削加工性能，并为淬火做
好准备。
共析钢、过共析钢和合金工具钢加热之后，组织中图5-9几种退火与正火加热温度范围
出现粗片状珠光体和网状渗碳体，增加了钢的硬度和塑性，
使切削性能变坏，且淬火时易产生变形和开裂。
为了消除这些缺点，在热加工时，必须进行一次球化退火。
使网状二次渗碳体和珠光体组织中的片状渗碳体都变为球状渗碳体。
这种铁素体与球状渗碳体的组织叫做球状珠光体，它的硬度比片层珠光体与网状二次渗碳体组织的硬度低。
如T10碳素工具钢球化退火前硬度HBS255~321，球化退火后硬度降到HBS≤197。
为了便于球化过程的进行，对于网状较严重者，可在球化退火之前先进行一次正火，以便消除网状渗碳体，以有利于球化过程顺利进行。
近年来，球化退火应用于亚共析钢已获得成效，使其获得最佳的塑性和较低的硬度，从而大大有利于冷挤、冷拉、冷冲成形加工。
在建筑工程和机械制造业中得到应用。
（四）去应力退火
将钢加热到500~650℃，保温足够时间，然后随炉温缓慢冷却（50~100℃/h），冷到200~300℃时，出炉在空气中冷却的热处理方法，称为去应力退火，如图5-9所示。
去应力退火又称低温退火，由于加热温度没有达到临界温度，钢的组织不发生变化，只是在加热状态下消除内应力。
主要用于消除铸件、焊件的内应力，消除精密工件在切削加工时产生的内应力，使工件在使用过程中不变形。
钢制压力容器在制造过程中，由于经过弯曲、压力、锤击及焊接都会产生内应力，而焊接产生的残余应力最大。
压力容器存在残余应力时，将引起变形，冷裂纹和延迟裂纹。
当存在残余应力的容器在腐蚀介质中工作时，容器极易出现腐蚀裂纹。
压力容器一旦破坏，将会造成极大的损失。
因此，对于一定厚度的铁素体钢制压力容器，焊接后一定要进行退火消除应力。
对于大型的焊接构件（如大型球罐），无法装入炉中退火，可采用火焰及感应加热方法对焊缝影响区进行局部去应力退火。
二、钢的正火
将钢加热到AC3（亚共析钢）或Accm（过共析钢）以上（图5-2所示）。
进行奥氏体化，保温一定时间后从炉中取出在空气中冷却的一种热处理工艺过程，称为正火，如图5-9所示。
一般低碳钢的加热温度在AC3以上100~150℃；中碳钢的加热温度在AC3以上50~100℃；过共析钢的加热温度在Accm以上30~50℃。
正火的目的是：
提高低碳钢的硬度，以便于切削加工；细化晶粒，提高钢的机械性能；消除粗大的晶粒，网状渗碳体组织，从而改善钢的组织，并为淬火作好组织准备。
正火实质上是退火的一种特殊形式与退火的主要区别是冷却速度比退火快，因此正火后的组织比退火细，强度、硬度和韧性都比退火有所提高。
操作简便、成本较低和生产周期短，因而它的应用比较广泛，主要用于：
含碳量低于0.3%的低碳钢，通过正火适当提高硬度和强度避免“粘刀子”以便于切削加工；含碳量在0.3~0.5%范围内的钢材，用正火代替退火，硬度不致于过高，还能进行加工，且表面质量较好；工件需要返修时，可采用正火做为重新淬火前的预
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