项目2 常见热处理.docx
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项目2常见热处理
目录
项目二常见热处理1
一.热处理发展史1
二、常见热处理1
任务二认识铁碳合金基础2
一.铁碳合金的基本组织2
二.铁碳合金状态图2
任务三认识钢的热处理6
一.钢的热处理基础6
二.钢的常用热处理方法10
任务四钢的热处理新技术简介14
一.真空热处理14
二.形变热处理15
三.激光热处理16
四.气相沉积技术16
任务五常见热处理选用16
一.退火和正火的正确选用17
二.常用零件热处理17
项目二常见热处理
一.热处理发展史
在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。
早在公元前770至前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。
白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。
公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。
中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟，其显微组织中都有马氏体存在，说明是经过淬火的。
随着淬火技术的发展，人们逐渐发现淬冷剂对淬火质量的影响。
三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀，相传是派人到成都取水淬火的。
这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了，同时也注意了油和尿的冷却能力。
中国出土的西汉（公元前206～公元24）中山靖王墓中的宝剑，心部含碳量为0.15～0.4%，而表面含碳量却达0.6%以上，说明已应用了渗碳工艺。
但当时作为个人“手艺”的秘密，不肯外传，因而发展很慢。
1863年，英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织，证明了钢在加热和冷却时，内部会发生组织改变，钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。
法国人奥斯蒙德确立的铁的同素异构理论，以及英国人奥斯汀最早制定的铁碳相图，为现代热处理工艺初步奠定了理论基础。
与此同时，人们还研究了在金属热处理的加热过程中对金属的保护方法，以避免加热过程中金属的氧化和脱碳等。
1850～1880年，对于应用各种气体（诸如氢气、煤气、一氧化碳等）进行保护加热曾有一系列专利。
1889～1890年英国人莱克获得多种金属光亮热处理的专利。
二十世纪以来，金属物理的发展和其他新技术的移植应用，使金属热处理工艺得到更大发展。
一个显著的进展是1901～1925年，在工业生产中应用转筒炉进行气体渗碳；30年代出现露点电位差计，使炉内气氛的碳势达到可控，以后又研究出用二氧化碳红外仪、氧探头等进一步控制炉内气氛碳势的方法；60年代，热处理技术运用了等离子场的作用，发展了离子渗氮、渗碳工艺；激光、电子束技术的应用，又使金属获得了新的表面热处理和化学热处理方法。
二、常见热处理
钢铁材料是人类使用最为广泛、最为重要的结构材料之一。
铁在地壳中的丰度（相对含量）约为5%，仅次于氧（49%）,硅（26%）和铝（7%），其资源十分丰富。
铁矿的开采和钢铁的冶炼生产均非常方便，生产成本及销售价格相当低廉。
同时钢铁材料具有各种优良的性能，特别是力学性能，可以充分满足人类生产和生活对结构材料的性能需要。
因此，自从3000年以前人类逐步进人铁器时代以来，钢铁材料在人类的生产和生活中一直扮演着最为重要的结构材料的角色，我们目前乃至今后相当长的一段时间仍将处于“铁器时代”。
铁碳合金是以铁和碳为基本组元的合金，是钢和铸铁的统称。
任务二认识铁碳合金基础
一.铁碳合金的基本组织
根据铁和碳的相互作用形式不同，铁碳合金的基本组织有固溶体、化合物及由固溶体和化合物形成的机械混合物。
具体组织名称、符号、特点及力学性能如表1所示。
组织名称
符号
组织特点
含碳量
力学性能
铁素体
F
铁素体是碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体,保持α-Fe的体心立方晶格。
≤0.0218%
含碳量低，强度、硬度低，塑性、韧性好
奥氏体
A
碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体,保持γ-Fe的面心立方晶格。
是存在于727℃以上的高温相。
≤2.11%
与溶碳量有关，A的硬度不高，而塑性、韧性较好。
渗碳体
Fe3C
铁与碳的化合物，具有复杂的晶格结构。
6.69%
硬而脆，塑性几乎等于零。
主要用作强化相，它的数量、形态及分布，对钢的性能有很大的影响。
珠光体
P
奥氏体共析反应时所形成的机械混合物，显微镜下呈现出F与Fe3C呈片状交替排列的特征。
0.77%
性能介于F和Fe3C之间，强度、硬度较高，具有一定的塑性和韧性，综合力学性能较好。
莱氏体
Ld
Ld’
金属液共晶反应时所得到的A与Fe3C的机械混合物。
冷却至727℃时，其中的奥氏体转变为P。
4.3%
性能与Fe3C相似，硬度很高，塑性、韧性极差。
表1铁碳合金基本组织
二.铁碳合金状态图
铁碳合金状态图是表示在缓慢冷却（加热）条件下，不同成分的铁碳合金在不同温度下所具有的组织（平衡组织）或状态的一种图形。
它清楚地反映了铁碳合金的成分、温度、组织之间的关系，是研究钢和铸铁及其加工处理（铸、锻、焊、热处理等加工工艺）的重要理论基础。
当Wc＝6.69%时，铁与碳形成渗碳体，所以实用的铁碳合金状态图是Fe-Fe3C状态图这一部分，如图1所示。
图1Fe-Fe3C状态图
图中纵坐标是温度，横坐标是碳的质量分数Wc（含碳量）。
横坐标的左端表示含碳量为零，即100%的纯铁，右端，即100%的Fe3C。
横坐标上和任何一点，均表示一种成分的铁碳合金。
铁碳合金状态图各相区的平衡组织如图2所示。
根据对图中主要特征点、线和相区组织的分析，铁碳合金按含碳量及室温组织的不同，可分为以下三大类：
（1）工业纯铁成分在P点以左，碳的质量分数小于0.0218%，其显微组织为单相铁素体。
（2）钢成分在P点与E点之间。
碳的质量分数0.0218～2.11%，高温固态组织为奥氏体。
根据室温组织的特点，以S点为界又可分为：
1）亚共析钢碳的质量分数为0.0218%～0.77%，室温组织为铁素体+珠光体。
2）共析钢碳的质量分数为0.77%，室温组织为珠光体
3）过共析钢碳的质量分数为0.77%～2.11%,室温组织为珠光体+渗碳体。
（3）白口铸铁成分在E点和F点之间，碳的质量分数为2.11～6.69%。
白口铸铁与钢的根本区别是前者组织中有莱氏体，而后者没有。
利用铁碳合金状态图，可以了解不同成分、不同温度下合金的组织状态，包括基本组织及其相对数量。
下面以Wc=0.45％的亚共析钢为例，介绍利用状态图了解不同温度下合金组成相的变化过程（图2）。
图2Wc=0.45％的铁碳合金结晶过程
当合金由高温液相开始缓慢冷却时：
在1点温度开始结晶析出δ铁素体，在2点温度时，发生包晶转变，即部分液体与δ铁素体转成奥氏体A，此时δ相消失，但仍留有过剩的液体相L。
剩余液体在继续冷却过程中，结晶生成奥氏体A，至3点温度，得到单相的奥氏体A，直至4点；在4点温度时，开始在晶界位置处有铁素体F析出，继续降低温度，铁素体F不断增多；在5点温度，剩余的奥氏体A成分变到S点，发生共析反应生成铁素体F与奥氏体A的机械混合物珠光体P。
所以亚共析钢的室温平衡组织是先共析铁素体F和共析珠光体P。
利用金相分析中的杠杆定律，可以计算出组织中的先共析铁素体和珠光体的相对量。
对于Wc=0.45％的亚共析钢共析反应后：
含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响
随着含碳量的增加，合金的室温组织中不仅渗碳体的数量增加，其形态、分布也有变化，从而造成合金的力学性能也相应发生变化。
铁碳合金的成分、组织、力学性能等变化规律如图3所示。
图3铁碳合金的成分、组织及性能的变化规律
当钢中Wc<0.9％时，随着含碳量的增加，钢的强度、硬度上升，而塑性、韧性不断降低。
这是因为随着钢中含碳量的增加，组织中作为强化相的渗碳体数量增多的缘故。
钢中渗碳体的数量越多，分布越均匀，钢的强度越高。
当钢中Wc>0.9％以后，由于渗碳体呈明显的网状分布于晶界处或以粗大片状存在于基体中，不仅使钢的塑性、韧性进一步降低，而且强度也明显下降。
为了保证工业上使用的钢具有足够的强度，同时又具有一定的塑性和韧性，钢中碳的质量分数一般都不超过1.3％～1.4％；碳的质量分数大于2.11％的白口铸铁，因组织中存在大量的渗碳体，既硬又脆，难以切削加工，故在一般机械制造工业中应用较少。
铁碳合金状态图的应用
（1）在选材方面的应用由Fe—Fe3C状态图可见，铁碳合金中随着含碳量的不同，其平衡组织各不相同，从而导致其力学性能不同。
因此，我们就可以根据零件的不同性能要求来合理地选择材料。
例如，桥梁、车辆、船舶、各种建筑结构等，都需要强度较高、塑性及韧性好、焊接性能好的材料，故应选用碳含量较低的钢材；各种机器零件需要强度、塑性、韧性等综合性能较好的材料，应选用碳含量适中的钢；各类工具、刃具、量具、模具要求硬度高、耐磨性好的材料，则可选用碳含量较高的钢。
（2）在制定工艺规范方面的应用Fe—Fe3C状态图直观地反映了钢铁材料的组织随成分和温度变化的规律，这就为在工程上选材及制订铸、锻、焊、热处理等热加工工艺提供了重要的理论依据,如图4所示。
图4Fe—Fe3C状态图的应用
1）在铸造生产上的应用根据Fe—Fe3C状态图的液相线，可以找出不同成分的铁碳合金的熔点，从而确定合金的熔化浇注温度（温度一般在液相线以上50～100℃）。
从Fe—Fe3C状态图中还可以看出，靠近共晶成分的铁碳合金不仅熔点低，而且结晶温度区间也较小，故具有良好的铸造性能。
因此生产上总是将铸铁的成分选在共晶成分附近。
2）在锻压工艺方面的应用根据Fe—Fe3C状态图可以选择钢材的锻造或热轧温度范围。
通常锻、轧温度选在单相奥氏体区内，这是因为钢处于奥氏体状态时，强度较低，塑性较好，便于成形加工。
一般始锻（或始轧）温度控制在固相线以下100—2000C范围内，温度不宜太高，以免钢材氧化严重；终锻（或终轧）温度取决于钢材成分，一般亚共析钢控制在稍高于GS线，过共析钢控制在稍高于PSK线，温度不能太低，以免钢材塑性变差，导致产生裂纹。
3）在热处理方面的应用Fe—Fe3C状态图对于制订热处理工艺有着特别重要的意义。
各种热处理工艺的加热温度都是依据Fe—Fe3C状态图选定的。
任务三认识钢的热处理
钢的热处理是指将钢在固态下进行加热、保温和冷却，改变内部组织，以获得所需性能的工艺。
热处理是改善钢材性能的重要工艺措施，它不仅可提高机械零件的使用性能，还可用于改善钢材的工艺性能。
因此，热处理在机械制造中占有十分重要的地位。
根据加热和冷却方法不同，常用的热处理方法及分类如下：
一.钢的热处理基础
热处理的方法虽然很多，但其工艺都是由加热，保温和冷却三个阶段组成，只是工艺要素（温度、时间）上有区别。
因此，热处理工艺通常用图5所示的温度—时间为坐标的工艺曲线来表示。
图5热处理工艺曲线
1.钢在加热时的转变
钢的加热是热处理的第一道工序，其主要目的是使钢转变成预期的平衡组织，为后续冷却转变作好组织准备。
为了防止加热过程中工件开裂、晶粒粗大和组织转变不完全，应制定热处理工艺规范来确定加热时间、临界温度和保温时间等工艺要素。
图6表示了不同成分的钢在加热与冷却时相变临界点的位置。
图中，A1、A3、Acm是平衡时的转变温度，称为临界点。
在实际生产中由于加热速度都比较快，因此相变的临界点要高些，分别以Ac1、Ac3、Accm表示；相反，在冷却时，冷却速度也较平衡状态时快，因而相应的临界点下降，分别以Ar1、Ar3、Arcm表示。
图6钢在加热（冷却）时的相变临界点
将共析钢加热到Ac1时便发生珠光体向奥氏体转变。
其奥氏体的形成过程大致可分为4个阶段：
奥氏体晶核的形成、奥氏体晶核的长大、残余渗碳体的溶解、奥氏体成分的均匀化，如图7所示。
图7共析钢加热时奥氏体的形成过程示意图
亚共析碳钢和过共析碳钢的加热转化过程与共析钢相类似，首先是珠光体转变为奥氏体，然后是铁素体或渗碳体继续向奥氏体转变或溶解，最后得到单相奥氏体组织。
保温的目的是要保证工件表面与心部温度均匀，从而使加热后的组织转变均匀。
保温时间和介质的选择与工件的尺寸和材质有直接的关系。
一般工件越大、导热性越差，保温时间就越长。
由于粗大的奥氏体晶粒会使热处理后钢的晶粒粗大，强度和韧性降低。
所以钢加热时应获得较为细小均匀的奥氏体组织。
为此，应合理选择加热温度和保温时间、选用含有一定合金元素的钢材、控制钢的原始组织，以获得较细小的奥氏体晶粒。
2.钢在热处理冷却时的转变
冷却是热处理的关键工序。
钢经加热奥氏体化后，在不同的冷却条件下可使钢获得不同的力学性能，见表2。
因此，必须掌握钢在冷却时的组织转变规律。
冷却方法
力学性能
HRC
σb／MPa
σs／MPa
δ（％）
ψ（%）
随炉冷却
519
272
32.5
49
15～18
空气冷却
657～706
333
15～18
45～50
18～24
油冷却
882
608
18～20
48
40～50
水冷却
1078
706
7～8
12～14
52～60
15％盐水冷却
—
—
—
—
57～62
表2不同冷却条件对45钢力学性能的影响（加热温度8400C）
生产中采用的冷却方式有等温冷却和连续冷却两种，如图8所示。
图8两种冷却方式示意图
（1）过冷奥氏体的等温转变奥氏体在相变点A1以上是稳定相，冷却至A1下就成了不稳定相，具有发生转变的倾向。
在A1温度以下暂时存在的不稳定奥氏体称为过冷奥氏体。
过冷奥氏体等温冷却时组织转变的规律可用奥氏体等温转变转变曲线来表示。
因该曲线形状与字母“C”形状相似，所以又称为C曲线。
奥氏体等温转变曲线是用实验方法建立的。
图9表示了共析钢过冷奥氏体等温转变曲线的建立过程。
将共析钢制成一定尺寸的试样若干，在相同条件下，加热至A1温度以上使其奥氏体化，然后分别迅速投入到A1温度以下不同温度的等温槽中等温冷却。
测出各试样过冷奥氏体转变开始和转变终了的时间，并把它们描绘在温度—时间坐标图上，再用光滑曲线分别连接各转变开始点和转变终了点，便得到如图中所示的曲线图。
图9共析钢奥氏体等温转变曲线的建立
图中A1为奥氏体向珠光体转变的相变点，A1以上区域为稳定奥氏体区。
两条C形曲线中，左边的曲线为转变开始线，该线以左区域为过冷奥氏体区；右边的曲线为转变终了线，该线以右区域为转变产物区；两条C形曲线之间的区域为过冷奥氏体与转变产物共存区。
水平线Ms为马氏体转变开始温度，约2300C；Mf为马氏体转变转变终止温度线，约为-500C。
C曲线上弯折处俗称为“鼻尖”。
从C曲线可知，随过冷奥氏体等温转变温度的不同，其转变产物的组织也不同。
过冷奥氏体在等温过程中，可发生二种不同的转变。
珠光体型转变过冷奥氏体在A1～550℃温度范围等温时，将发生珠光体型转变。
由于转变温度较高，原子具有较强的扩散力，转变产物为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状组织，即珠光体型组织。
等温温度越低，铁素体层和渗碳体层越薄，为区别起见，将这些层间距不同的珠光体型组织分别称为珠光体（P）、索氏体（S）、托氏体（T）。
贝氏体型转变过冷奥氏体在5500C—Ms温度范围内等温时，将发生贝氏体型转变。
由于转变温度较低，原子扩散能力较差，渗碳体已经很难聚集长大呈层状。
因此，转变产物为由含碳过饱和的铁素体和弥散分布的渗碳体组成的组织，即贝氏体组织。
等温温度不同，贝氏体的形态也不同，分为上贝氏体（B上）和下贝氏体（B下）两种形态，上贝氏体的形成温度范围为550～3500C，下贝氏体的形成温度范围为3500C～Ms。
下贝氏体较上贝氏体有较高的硬度和强度，塑性和韧性也较好，即具有良好的综合力学性能。
过冷奥氏体等温转变产物的组织、性能特点见表3。
转变温度范围
/0C
过冷程度
转变产物
符号
组织形态
层片间距
/μm
硬度/HRC
A1～650
小
珠光体
P
粗层状
约0.3
<25
约650～600
中
索氏体
S
细层状
约0.1～0.3
25～35
约600～550
较大
托氏体
T
极细针状
约0.1
35～40
约550～350
大
上贝氏体
B上
羽毛状
——
40～45
约350～Ms
更大
下贝氏体
B下
黑色针状
——
45～55
表3共析钢过冷奥氏体等温转变温度与转变组织及硬度的关系
（2）过冷奥氏体的连续冷却转变在实际热处理生产中，钢经奥氏体化后，大多是在连续冷却条件下进行转变的。
共析钢在连续冷却条件下的组织转变与等温条件有所不同，图10中有两种冷却条件下的C曲线。
从图中可看出，共析钢连续冷却曲线的组织转变开始线和终止线都要滞后，向右下移动；没有中温区的贝氏体转变；当冷却速度足够大时，冷却的过程中将发生马氏体转变。
图10共析钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线图
（3）马氏体转变当急速过冷到Ms以下时，奥氏体在冷却的过程中就不断向马氏体（M）转变。
由于转变温度低，只发生γ-Fe向α-Fe晶格的转变，碳原子已不能进行扩散，故奥氏体中原有的碳被迫全部过量地存在于α-Fe晶格中。
所以说，马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。
根据奥氏体中含碳量的高低，马氏体的形态有板条状和针片状两种。
当奥氏体中Wc＜0.20%时，得到的马氏体形态基本为板条状，又称为低碳马氏体；当奥氏体中Wc＞1%时，得到的马氏体形态为针片状，又称为高碳马氏体。
由于碳处于过饱和状态，所以马氏体比前面任何一种组织的硬度都要高。
低碳马氏体具有良好综合力学性能，较高的硬度、强度与较好的塑性、韧性相配合。
高碳马氏体具有比低碳马氏体更高的硬度，但脆性较大，塑性和韧性较差。
借用等温转变曲线可以定性地、近似地分析奥氏体连续冷却转变产物的组织和性能。
图11就是用共析钢的等温转变曲线估计连续冷却时的转变情况。
根据各冷却速度所在位置，就可大致估计过冷奥氏体的转变组织，见表4。
图中，冷却速度Vc与C曲线鼻尖相切，表示过冷奥氏体在连续冷却途中不发生转变，而全部过冷到Ms线以下。
这种只发生马氏体转变的最小冷却速度Vc，称为临界冷却速度。
过冷奥氏体的连续冷却转变是在一个温度范围内进行的，转变产物可以出现由几种产物组织的混合组织。
图11共析钢连续冷却转变产物估计
冷却速度
冷却方法
转变产物
符号
硬度
v1
随炉冷却
珠光体
P
170～220HBW
v2
空气冷却
索氏体
S
25～35HRC
v3
油中冷却
托氏体+马氏体
T十M
45～55HRC
v4
水中冷却
马氏体+残余奥氏体
M十AR
55～65HRC
表4共析钢过冷奥氏体连续冷却转变产物的组织和性能
二.钢的常用热处理方法
常用热处理工艺可分为两类:
预先热处理和最终热处理。
预先热处理是消除坯料、半成品中的某些缺陷，为后续的冷加工和最终热处理作组织准备。
最终热处理是使工件获得所要求的性能。
1．钢的退火与正火
退火与正火主要用于钢的预先热处理，其目的是为了消除和改善前一道工序（铸、锻、焊）所造成的某些组织缺陷及内应力，也为随后的切削加工及热处理做好组织和性能上准备。
退火与正火除经常作预先热处理工序外，对一般铸件、焊接件以及一些性能要求不高的工件，也可作最终热处理。
各种退火与正火的温度与工艺示意见图12。
图12各种退火与正火的温度与工艺示意
退火是将钢加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺称为退火。
退火工艺主要特点是缓慢冷却。
正火是把工件加热到Ac3或Accm以上30～50℃，然后在空气中冷却的工艺。
与退火相比，正火冷却速度稍快，过冷度较大，因此正火后的组织比较细，强度、硬度比退火高一些。
退火、正火的种类及应用见表5。
表5退火、正火的种类及应用
2．钢的淬火与回火
淬火是将钢件加热到临界温度Ac3或Ac1以上30～50oC,保温一定时间，然后快速冷却，获得马氏体（或下贝氏体）组织的热处理工艺。
回火是将淬火后的钢重新加热到A1以下某一温度，保温一定时间后冷却到室温的热处理工艺，它是紧接淬火的热处理工艺。
（1）淬火方法及其应用
为了保证钢淬火后得到马氏体，同时又防止工件产生变形和开裂，应选择合适的淬火方法。
常用淬火方法如图13所示，图中MS是指马氏体开始转变温度（约为230oC）。
图13常用淬火方法示意图
①单液淬火②双液淬火③分级淬火④等温淬火
1）单液淬火将已加热至奥氏体的工件在一种冷却介质中冷却淬火。
例如碳钢在水中淬火；合金钢及尺寸很小的碳钢件（直径小于3～5cm）在油中淬火。
单液淬火操作简单，易实现机械化，应用广泛。
缺点是水淬变形开裂倾向大；油淬冷却速度小，容易产生硬度不足或硬度不均匀现象。
2）双液淬火将已奥氏体均匀化的工件先淬入一种冷却能力较强的介质中，冷却到稍高于Ms温度，再立即转入另一冷却能力较弱的介质中，使之发生马氏转变的淬火称双液淬火。
例如碳钢通常采用先水淬后油冷，合金钢通常采用先油淬后空冷。
双液淬火法的优点在于能把两种不同的冷却能力介质的长处结合起来，既保证获得马氏体组织，又减小了淬火应力，防止工件的变形与开裂。
双液淬火的关键是要准确控制工件由第一种介质转入第二种介质时的温度。
3）分级淬火将已奥氏体均匀化的工件先投入温度在Ms附近的盐浴或碱浴中，停留适当时间，然后取出空冷，以获得马氏体组织的淬火，称为马氏体分级淬火。
这种工艺特点是在工件内外温差基本一致时，使过冷奥氏体在缓冷条件下转变成马氏体，从而减少变形。
主要用于形状复杂、尺寸较小的零件。
4）等温淬火将已奥氏体均匀化的工件快速淬入温度稍高于Ms点的硝盐浴（或碱浴）中，保持足够长的时间，直至过冷奥氏体完全转变为下贝氏体，然后在空气中冷却。
下贝氏体的硬度略低于马氏体，但塑性和韧性较好，即具有良好的综合力学性能。
等温淬火内应力很小，不易变形与开裂。
常用于形状复杂，尺寸要求精确，强度、韧性要求较高的小型钢件，如各种模具、成型刃具和弹簧等。
5）局部淬火对于有些工件，如果只是局部要求高硬度，可对工件全部加热后进行局部淬火。
为了避免工件其它部分产生变形和开裂。
也可进行局部加热淬火。
（2）回火的方法及应用钢回火的目的是稳定组织，消除淬火应力，防止工件在加工和使用过程中变形和开裂；调整组织，消除脆性，以获得工件所需要的使用性能。
根据回火温度的不同，将回火方法分为低温、中温及高温回火三种。
1）低温回火（150－250度） 低温回火所得组织为回火马氏体。
其目的是在保持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下，降低其淬火内应力和脆性，以免使用时崩裂或过早损坏。
它主要用于各种高碳的切削刃具，量具，冷冲模具，滚动轴承以及渗碳件等，回火后硬度一般为HRC58－64。
2）中温回火（350－500度） 中温回火所得组织为回火屈氏体。
其目的是获得高的屈服强度，弹性极限和较高的韧性。
因此，它主要用于各种弹簧和热作模具的处理，回火后硬度一般为HRC35－50。
3）高温回火（500－650度） 高温回火所得组织为回火索氏体。
习惯上将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理，其目的是获得强度，硬度和塑性，韧性都较好的综合机械性能。
因此，广泛用于汽车，拖拉机，机床等的重要结构零件，如连杆，螺栓，齿轮及轴类。
回火后硬度一般为HB200－330。
通常把钢件淬火及高温回火的复合热
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