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正火：
正火，又称常化，是将工件加热至Ac3或Acm以上40~60℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却金属热处理工艺。其目标是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化，去除材料内应力，降低材料硬度。
正火，又称常化，是将工件加热至Ac3(Ac₃是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体终了温度)或Acm(Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化临界温度线 )以上30~50℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却金属热处理工艺。其目标是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。正火和退火不一样点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快，所以正火组织要比退火组织更细部分，其机械性能也有所提升。另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，所以生产中尽可能采取正火来替换退火。
正火关键应用范围有： ①用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也很好，可作为切削加工预处理。②用于中碳钢，可替换调质处理作为最终热处理，也可作为用感应加热方法进行表面淬火前预备处理。③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等，能够消降或抑制网状碳化物形成，从而得到球化退火所需良好组织。④用于铸钢件，能够细化铸态组织，改善切削加工性能。⑤用于大型锻件，可作为最终热处理，从而避免淬火时较大开裂倾向。⑥用于球墨铸铁，使硬度、强度、耐磨性得到提升，如用于制造汽车、拖拉机、柴油机曲轴、连杆等关键零件。⑦过共析钢球化退火前进行一次正火，可消除网状二次渗碳体，以确保球化退火时渗碳体全部球粒化。
正火后组织：亚共析钢为F+S，共析钢为S，过共析钢为S+二次渗碳体，且为不连续。
正火关键用于钢铁工件。通常钢铁正火和退火相同，但冷却速度稍大，组织较细。有些临界冷却速度（见淬火）很小钢，在空气中冷却就能够使奥氏体转变为马氏体，这种处理不属于正火性质，而称为空冷淬火。和此相反，部分用临界冷却速度较大钢制作大截面工件，即使在水中淬火也不能得到马氏体，淬火效果靠近正火。钢正火后硬度比退火高。正火时无须像退火那样使工件随炉冷却，占用炉子时间短，生产效率高，所以在生产中通常尽可能用正火替换退火。对于含碳量低于0.25%低碳钢，正火后达成硬度适中，比退火更便于切削加工，通常均采取正火为切削加工作准备。对含碳量为0.25～0.5%中碳钢，正火后也能够满足切削加工要求。对于用这类钢制作轻载荷零件，正火还能够作为最终热处理。高碳工具钢和轴承钢正火是为了消除组织中网状碳化物，为球化退火作组织准备。
一般结构零件最终热处理 ，因为正火后工件比退火状态含有愈加好综协力学性能，对于部分受力不大、性能要求不高一般结构零件可将正火作为最终热处理，以降低工序、节省能源、提升生产效率。另外，对一些大型或形状较复杂零件，当淬火有开裂危险时，正火往往能够替换淬火、回火处理，作为最终热处理。
正火目标：
（1）去除材料内应力
（2）降低材料硬度
这么是为了接下来加工做准备。和退火差不多作用，只是为了提升效率，降低成本。
钢件热处理工艺—正火
　　钢热处理种类分为整体热处理和表面热处理两大类。常见整体热处理有退火，正火、淬火和回火；表面热处理可分为表面淬火和化学热处理两类。
　　正火是将钢件加热到临界温度以上30~50℃,保温合适时间后，在静止空气中冷却热处理工艺称为正火。正火关键目标是细化组织，改善钢性能，取得靠近平衡状态组织。
正火和退火工艺相比，其关键区分是正火冷却速度稍快，所以正火热处理生产周期短。故退火和正火一样能达成零件性能要求时，尽可能选择正火。大部分中、低碳钢坯料通常全部采取正火热处理。通常合金钢坯料常采取退火，若用正火，因为冷却速度较快，使其正火后硬度较高，不利于切削加工。
回火：
回火目标：
（1）降低或消除淬火内应力，预防工件变形或开裂；
（2）取得工艺要求力学性能；
（3）稳定工件尺寸；
（4）对于一些高淬透性钢，空冷即可淬火，如采取退火则软化周期太长，而采取回火软化则既能降低硬度，又能缩短软化周期。
对于未经淬火钢，回火是没有意义，而淬火钢不经回火通常也不能直接使用。为避免淬火件在放置过程中发生变形或开裂，钢件经淬火后应立即进行回火。
　　汉字名称：回火
　　英文名称：tempering
　　定义：将淬火后钢，在AC1以下加热、保温后冷却下来热处理工艺。
　　应用学科：电力（一级学科）；热工自动化、电厂化学和金属（二级学科）
回火是将淬火钢加热到奥氏体转变温度以下，保温1到2小时后冷却工艺。回火往往是和淬火相伴，而且是热处理最终一道工序。经过回火，钢组织趋于稳定，淬火钢脆性降低，韧性和塑性提升，消除或降低淬火应力，稳定钢形状和尺寸，预防淬火零件变形和开裂，高温回火还能够改善切削加工性能。
　 依据加热温度不一样，回火分为：
低温回火：加热温度150~200℃。淬火产生马氏体保持不变，不过钢脆性降低，淬火应力降低。关键用于工具、滚动轴承、渗碳零件和表面淬火零件等要求高硬度零件。中温回火 加热温度350~500℃。回火组织为针状铁素体和细粒状渗碳体（FeC）混合物，称为回火屈氏体。
中温回火：能取得较高弹性极限和韧性，关键用于弹簧和热作磨具回火。
高温回火：加热温度500~600℃。淬火加高温回火连续工艺称为调质处理。高温回火组织为多边形铁素体（ferrite）和细粒状渗碳体（FeC）混合组织，称为回火索氏体。高温回火为了得到强度、硬度和塑性韧性等性能均衡状态，关键用于关键结构零件热处理，如轴、齿轮、曲轴等。
　　 回火是工件淬硬后加热到AC1以下某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温热处理工艺。
　　 回火通常紧接着淬火进行，其目标是：
　　(a)消除工件淬火时产生残留应力，预防变形和开裂；
　　(b)调整工件硬度、强度、塑性和韧性，达成使用性能要求；
　　(c)稳定组织和尺寸，确保精度；
　　(d)改善和提升加工性能。所以，回火是工件取得所需性能最终一道关键工序。
按回火温度范围，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火。
(1)低温回火：
　　工件在150~250℃进行回火。
　　目标是保持淬火工件高硬度和耐磨性，降低淬火残留应力和脆性。回火后得到回火马氏体，指淬火马氏体低温回火时得到组织。
　 力学性能：58～64HRC，高硬度和耐磨性。
应用范围：刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳及表面淬火零件等。
(2)中温回火：
　　 工件在350～500 ℃之间进行回火。
　　 目标是得到较高弹性和屈服点，合适韧性。

预先热处理
回火后得到回火屈氏体，指马氏体回火时形成铁素体基体内分布着极其细小球状碳化物（或渗碳体）复相组织。
　　力学性能：35～50HRC，较高弹性极限、屈服点和一定韧性。
应用范围：弹簧、锻模、冲击工具等。
(3)高温回火：
　　工件在500℃以上进行回火。
　　目标是得到强度、塑性和韧性全部很好综协力学性能。
　　回火后得到回火索氏体，指马氏体回火时形成铁素体基体内分布着细小球状碳化物（包含渗碳体）复相组织。
　　力学性能：200～350HBS，很好综协力学性能。
　　应用范围：广泛用于多种较关键受力结构件，如连杆、螺栓、齿轮及轴类零件等。
　　工件淬火并高温回火复合热处理工艺称为调质。调质不仅作最终热处理，也可作部分精密零件或感应淬火件预先热处理。
　　45钢正火和调质后性能比较见下表所表示。
45钢(φ20mm～φ40mm)正火和调质后性能比较

钢淬火后在300℃左右回火时，易产生不可逆回火脆性，为避免它，通常不在250～350℃ 范围内回火。
含铬、镍、锰等元素合金钢淬火后在500～650℃回火，缓冷易产生可逆回火脆性，为预防它，小零件可采取回火时快冷；大零件可选择含钨或钼合金钢。
　　 回火是将淬火成马氏体钢加热到临界点A1以下某个温度，保温合适时间，再冷到室温一个热处理工艺。回火目标在于消除淬火应力，使钢组织转变为相对稳定状态。在不降低或合适降低钢硬度和强度条件下改善钢塑性和韧性，以取得所期望性能。中碳和高碳钢淬火后通常硬度很高，但很脆，通常需经回火处理才能使用。钢中淬火马氏体，是碳在α-Fe中过饱和固溶体,含有体心正方结构，其正方度c/a随含碳量增加而增大(c/a=1+0.045wt%C)。马氏体组织在热力学上是不稳定，有向稳定组织过渡趋势。很多钢淬火后还有一定量残留奥氏体，也是不稳定，回火过程中将发生转变。所以，回火过程本质上是在一定温度范围内加热粹火钢，使钢中热力学不稳定组织结构向稳定状态过渡复杂转变过程。转变内容和形式则视淬火钢化学成份和组织，和加热温度而有所不一样（见马氏体相变）

二次预热
碳钢回火过程：
　　淬火碳钢回火过程中组织转变对于多种钢来说全部有代表性。回火过程包含马氏体分解，碳化物析出、转化、聚集和长大，铁素体回复和再结晶，残留奥氏体分解等四类反应。低、中碳钢回火过程中转变示意地归纳在图1中。依据它们反应温度，可描述为相互交叠四个阶段。
　　第一阶段回火（250℃以下）：马氏体在室温是不稳定,填隙碳原子能够在马氏体内进行缓慢移动,产生某种程度碳偏聚。伴随回火温度升高，马氏体开始分解,在中、高碳钢中沉淀出ε-碳化物（图2），马氏体正方度减小。高碳钢在 50～100℃回火后观察到硬度增高现象，就是因为ε-碳化物在马氏体中产生沉淀硬化结果（见脱溶）。ε-碳化物含有密排六方结构，呈狭条状或细棒状，和基体有一定取向关系。初生 ε-碳化物很可能和基体保持共格。在250℃回火后，马氏体内仍保持含碳约0.25%。含碳低于 0.2%马氏体在200℃以下回火时不发生ε-碳化物沉淀，只有碳偏聚，而在更高温度回火则直接分解出渗碳体。
　　第二阶段回火(200～300℃)：残留奥氏体转变。回火到200～300℃温度范围，淬火钢中原来没有完全转变残留奥氏体，此时将会发生分解，形成贝氏体组织。在中碳和高碳钢中这个转变比较显著。含碳低于 0.4%碳钢和低合金钢，因为残留奥氏体量极少，所以这一转变基础上能够忽略不计。
　　第三阶段回火(200～350℃)：马氏体分解完成,正方度消失。ε-碳化物转化为渗碳体 (Fe3C)，这一转化是经过 ε-碳化物溶解和渗碳体重新形核长大方法进行。最初形成渗碳体和基体保持严格取向关系。渗碳体往往在ε-碳化物和基体界面上、马氏体界面上、高碳马氏体片中孪晶界上和原始奥氏体晶粒界上形核（图3）。形成渗碳体开始时呈薄膜状，然后逐步球化成为颗粒状Fe3C。
　　第四阶段回火(350～700℃)：渗碳体球化和长大,铁素体回复和再结晶。渗碳体从400℃开始球化，600℃以后发生集聚性长大。过程进行中，较小渗碳体颗粒溶于基体，而将碳输送给选择生长较大颗粒。在马氏体晶界和原始奥氏体晶粒间界上碳化物颗粒球化和长大速度最快，因为在这些区域扩散轻易得多。
铁素体在350～600℃发生回复过程。此时在低碳和中碳钢中，板条马氏体板条内和板条界上位错经过合并和重新排列，使位错密度显著降低，并形成和原马氏体内板条束亲密关联长条状铁素体晶粒。原始马氏体板条界可保持稳定到600℃；在高碳钢中,针状马氏体内孪晶消失而形成铁素体，此时也仍然保持其针状形貌。在600～700℃间铁素体内发生显著再结晶，形成了等轴铁素体晶粒。以后，Fe3C颗粒不停变粗，铁素体晶粒逐步长大。
合金元素影响：
　　对通常回火过程影响 合金元素硅能推迟碳化物形核和长大,并有力地阻滞ε-碳化物转变为渗碳体；钢中加入2%左右硅能够使ε-碳化物保持到400℃。在碳钢中，马氏体正方度于300℃基础消失，而含Cr、Mo、W、V、Ti和Si等元素钢,在450℃甚至 500℃回火后仍能保持一定正方度。说明这些元素能推迟铁碳过饱和固溶体分解。反之，Mn和Ni促进这个分解过程（见合金钢）。
　　合金元素对淬火后残留奥氏体量也有很大影响。残留奥氏体围绕马氏体板条成细网络；经300℃回火后这些奥氏体分解，在板条界产生渗碳体薄膜。残留奥氏体含量高时，这种连续薄膜很可能是造成回火马氏体脆性(300～350℃)原因之一。合金元素,尤其是Cr、Si、W、Mo等，进入渗碳体结构内,把渗碳体颗粒粗化温度由350～400℃提升到500～550℃，从而抑制回火软化过程,同时也阻碍铁素体晶粒长大。
　　特殊碳化物和次生硬化 当钢中存在浓度足够高强碳化物形成元素时，在温度为450～650℃范围内，能替换渗碳体而形成它们自己特殊碳化物。形成特殊碳化物时需要合金元素扩散和再分配，而这些元素在铁中扩散系数比C、N等元素要低多个数量级。所以在形核长大前需要一定温度条件。基于一样理由，

这些特殊碳化物长大速度很低。在450～650℃形成高度弥散特殊碳化物,即使长久回火后仍保持其弥散性。图4表明，在450～650℃之间合金碳化物形成对基体产生强化作用，使钢硬度重新升高，出现峰值。这一现象称为次生硬化。
钢在回火后性能：
淬火钢回火后性能取决于它内部显微组织，钢显微组织又随其化学成份、淬火工艺及回火工艺而异。碳钢在100～250℃之间回火后能取得很好力学性能。合金结构钢在200～700℃之间回火后力学性能经典改变图5所表示。从图5能够看出,伴随回火温度升高，钢抗拉强度σb单调下降；屈服强度σ0.3 先稍升高以后降低;断面收缩率ψ 和伸长率δ 不停改善；韧性(用断裂韧度K1c为指标)总趋势是上升，但在300～400℃之间和500～550℃之间出现两个极小值，对应地被称为低温回火脆性和高温回火脆性。所以，为了取得良好综协力学性能，合金结构钢往往在三个不一样温度范围回火：超高强度钢约在200～300℃；弹簧钢在460℃周围；调质钢在550～650℃回火。碳素及合金工具钢要求含有高硬度和高强度,回火温度通常不超出200℃。回火时含有次生硬化合金结构钢、模具钢和高速钢等全部在500～650℃范围内回火。
回火脆性：
　　低温回火脆性：很多合金钢淬火成马氏体后在250～400℃回火中发生脆化现象。已经发生脆化不能用重新加热方法消除，所以又称为不可逆回火脆性。引发低温回火脆性原因已作

了大量研究。普遍认为，淬火钢在250～400℃范围内回火时，渗碳体在原奥氏体晶界或在马氏体界面上析出，形成薄壳，是造成低温回火脆性关键原因。钢中加入一定量硅，推迟回火时渗碳体形成，可提升发生低温回火脆性温度，所以含硅超高强度钢可在300～320℃回火而不发生脆化，有利于改善综协力学性能。
高温回火脆性：很多合金钢淬火后在500～550℃之间回火,或在600℃以上温度回火后以缓慢冷却速度经过500～550℃区间时发生脆化现象。假如重新加热到600℃以上温度后快速冷却，能够恢复韧性,所以又称为可逆回火脆性。已经证实,钢中P、Sn、Sb、As等杂质元素在500～550℃温度向原奥氏体晶界偏聚，造成高温回火脆性;Ni、Mn等元素能够和P、Sb等杂质元素发生晶界协同偏聚(cosegregation),Cr元素则又促进这种协同偏聚，所以这些元素全部加剧钢高温回火脆性。相反，钼和磷交互作用，阻碍磷在晶界偏聚，能够减轻高温回火脆性。稀土元素也有类似作用。钢在 600℃以上温度回火后快速冷却能够抑止磷偏析，在热处理操作中常见来避免发生高温回火脆性。
淬火：
钢淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体1化，然后以大于临界冷却速度冷速快冷到Ms以下（或Ms周围等温）进行马氏体（或贝氏体）转变热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料固溶处理或带有快速冷却过程热处理工艺称为淬火。“蘸火”是淬火工艺行业术语，起源于工艺处理方法，因为淬火就是把加热到一定程度热工件蘸一下介质，以达成要求，过去工匠们形象称谓淬火为蘸火，淬火工艺应用很广，读法也随之流传开来。
淬火目标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，然后配合以不一样温度回火，以大幅提升钢强度、硬度、耐磨性、疲惫强度和韧性等，从而满足多种机械零件和工具不一样使用要求。也能够经过淬火满足一些特种钢材铁磁性、耐蚀性等特殊物理、化学性能。
　　将金属工件加热到某一合适温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却金属热处理工艺。常见淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火能够提升金属工件硬度及耐磨性，所以广泛用于多种工、模、量具及要求表面耐磨零件（如齿轮、轧辊、渗碳零件等）。经过淬火和不一样温度回火配合，能够大幅度提升金属强度、韧性及疲惫强度，并可取得这些性能之间配合（综合机械性能）以满足不一样使用要求。另外淬火还可使部分特殊性能钢取得一定物理化学性能，如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提升其耐蚀性等。淬火工艺关键用于钢件。常见钢在加热到临界温度以上时，原有在室温下组织将全部或大部转变为奥氏体。随立即钢浸入水或油中快速冷却，奥氏体即转变为马氏体。和钢中其它组织相比，马氏体硬度最高。淬火时快速冷却会使工件内部产生内应力，当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。为此必需选择适宜冷却方法。依据冷却方法，淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。
淬火效果关键原因，淬火工件硬度要求和检测方法：
淬火工件硬度：
淬火工件硬度影响了淬火效果。淬火工件通常采取洛氏硬度计，测试HRC硬度。淬火薄硬钢板和表面淬火工件可测试HRA硬度。厚度小于0.8mm淬火钢板、浅层表面淬火工件和直径小于5mm淬火钢棒，可改用表面洛氏硬度计，测试HRN硬度。
在焊接中碳钢和一些合金钢时，热影响区中可能发生淬火现象而变硬，易形成冷裂纹，这是在焊接过程中要设法预防。
　　因为淬火后金属硬而脆，产生表面残余应力会造成冷裂纹，回火可作为在不影响硬度基础上，消除冷裂纹手段之一。
　　淬火对厚度、直径较小零件使用比较适宜，对于过大零件，淬火深度不够，渗碳也存在一样问题，此时应考虑在钢材中加入铬等合金来增加强度。
　　淬火是钢铁材料强化基础手段之一。钢中马氏体是铁基固溶体组织中最硬相(表1)，故钢件淬火能够取得高硬度、高强度。不过，马氏体脆性很大，加之淬火后钢件内部有较大淬火内应力，所以不宜直接应用，必需进行回火。
淬火工艺应用：
　　淬火工艺在现代机械制造工业得到广泛应用。机械中关键零件，尤其在汽车、飞机、火箭中应用钢件几乎全部经过淬火处理。为满足多种零件干差万别技术要求，发展了多种淬火工艺。如，按接收处理部位，有整体、局部淬火和表面淬火；按加热时相变是否完全，有完全淬火和不完全淬火(对于亚共析钢，该法又称亚临界淬火)；按冷却时相变内容，有分级淬火，等温淬火和欠速淬火等。
　　工艺过程 包含加热、保温、冷却3个阶段。下面以钢淬火为例，介绍上述三个阶段工艺参数选择标准。

　　 以钢相变临界点为依据，加热时要形成细小、均匀奥氏体晶粒，淬火后取得细小马氏体组织。碳素钢淬火加热温度范围图1所表示。

由本图示出淬火温度选择标准也适适用于大多数合金钢，尤其低合金钢。亚共析钢加热温度为Ac3温度以上30～50℃。从图上看，高温下钢状态处于单相奥氏体(A)区内，故称为完全淬火。如亚共析钢加热温度高于Ac1、低于Ac3温度，则高温下部分先共析铁素体未完全转变成奥氏体，即为不完全(或亚临界)淬火。过共析钢淬火温度为Ac1温度以上30～50℃，这温度范围处于奥氏体和渗碳体(A+C)双相区。所以过共析钢正常淬火仍属不完全淬火，淬火后得到马氏体基体上分布渗碳体组织。这一组织状态含有高硬度和高耐磨性。对于过共析钢，若加热温度过高，先共析渗碳体溶解过多，甚至完全溶解，则奥氏体晶粒将发生长大，奥氏体碳含量也增加。淬火后，粗大马氏体组织使钢件淬火态微区内应力增加，微裂纹增多，零件变形和开裂倾向增加；因为奥氏体碳浓度高，马氏体点下降，残留奥氏体量增加，使工件硬度和耐磨性降低。常见钢种淬火温度参见表2。
实际生产中，加热温度选择要依据具体情况加以调整。如亚共析钢中碳含量为下限，当装炉量较多，欲增加零件淬硬层深度等时可选择温度上限；若工件形状复杂，变形要求严格等要采取温度下限。
　　 淬火保温时间 由设备加热方法、零件尺寸、钢成份、装炉量和设备功率等多个原因确定。对整体淬火而言，保温目标是使工件内部温度均匀趋于一致。对各类淬火，其保温时间最终取决于在要求淬火区域取得良好淬火加热组织。
加热和保温是影响淬火质量关键步骤，奥氏体化取得组织状态直接影响淬火后性能。通常钢件奥氏体晶粒控制在5～8级。
淬火冷却：
　　要使钢中高温相——奥氏体在冷却过程中转变成低温亚稳相——马氏体，冷却速度必需大于钢临界冷却速度。工件在冷却

过程中，表面和心部冷却速度有-定差异，假如这种差异足够大，则可能造成大于临界冷却速度部分转变成马氏体，而小于临界冷却速度心部不能转变成马氏体情况。为确保整个截面上全部转变为马氏体需要选择冷却能力足够强淬火介质，以确保工件心部有足够高冷却速度。不过冷却速度大，工件内部因为热胀冷缩不均匀造成内应力，可能使工件变形或开裂。所以要考虑上述两种矛盾原因，合理选择淬火介质和冷却方法。
冷却阶段不仅零件取得合理组织，达成所需要性能，而且要保持零件尺寸和形状精度，是淬火工艺过程关键步骤。
淬火方法：
单介质淬火：
工件在一个介质中冷却，如水淬、油淬。优点是操作简单，易于实现机械化，应用广泛。缺点是在水中淬火应力大，工件轻易变形开裂；在油中淬火，冷却速度小，淬透直径小，大型工件不易淬透。
双介质淬火：
工件先在较强冷却能力介质中冷却到300℃左右，再在一个冷却能力较弱介质中冷却，如：先水淬后油淬，可有效降低马氏体转变内应力，减小工件变形开裂倾向，可用于形状复杂、截面不均匀工件淬火。双液淬火缺点是难以掌握双液转换时刻，转换过早轻易淬不硬，转换过迟又轻易淬裂。为了克服这一缺点，发展了分级淬火法。
分级淬火：
工件在低温盐浴或碱浴炉中淬火，盐浴或碱浴温度在Ms点周围，工件在这一温度停留2min～5min，然后取出空冷，这种冷却方法叫分级淬火。分级冷却目标，是为了使工件内外温度较为均匀，同时进行马氏体转变，能够大大减小淬火应力，预防变形开裂。分级温度以前全部定在略高于Ms点，工件内外温度均匀以后进入马氏体区。现在改善为在略低于 Ms 点温度分级。实践表明，在Ms 点以下分级效果愈加好。比如，高碳钢模具在160℃碱浴中分级淬火，既能淬硬，变形又小，所以应用很广泛。
等温淬火：
　　工件在等温盐浴中淬火，盐浴温度在贝氏体区下部(稍高于Ms)，工件等温停留较长时间，直到贝氏体转变结束，取出空冷。等温淬火用于中碳以上钢，目标是为了取得下贝氏体，以提升强度、硬度、韧性和耐磨性。低碳钢通常不采取等温淬火。
表面淬火：是将刚件表面层淬透到一定深度，而心部分仍保持未淬火状态一个局部淬火方法。表面淬火时经过快速加热，使刚件表面很快到淬火温度，在热量来不及穿到工件心部就立即冷却，实现局部淬火。
感应淬火：感应加热就是利用电磁感应在工件内产生涡流而将工件进行加热。
调质：
　　调质（quenching and high temperature tempering）即淬火和高温回火综合热处理工艺。
　　调质件大全部在比较大动载荷作用下工作，它们承受着拉伸、压缩、弯曲、扭转或剪切作用，有表面还含有摩擦，要求有一定耐磨性等等。总而言之，零件处于多种复合应力下工作。这类零件关键为多种机器和机构结构件，如轴类、连杆、螺栓、齿轮等，在机床、汽车和拖拉机等制造工业中用得很普遍。尤其是对于重型机器制造中大型部件，调质处理用得更多．所以，调质处理在热处理中占有很关键位置。
在机械产品中调质件，因其受力条件不一样，对其所要求性能也就不完全一样。通常说来，多种调质件全部应含有优良综协力学性能，即高强度和高韧性合适配合，以确保零件长久顺利工作。
钢热处理工艺：
　　钢热处理工艺包含退火、正火、淬火、回火和表面热处理等方法。其中回火又包含高温回火、中温回火和低温回火。
　　回火：将已经淬火钢重新加热到一定温度，再用一定方法冷却称为回火。其目标是消除淬火产生内应力，降低硬度和脆性，以取得预期力学性能。
　　调质通常指淬火+高温回火，以取得回火索氏体热处理工艺。方法也就是先淬火，淬火温度：亚共析钢为Ac3+30~50℃；过共析钢为Ac1+30~50℃；合金钢可比碳钢稍稍提升一点。淬火后在500~650℃进行回火即可。调质关键目标是得到强度、塑性全部比很好综合机械性能。
　　不过,同时应该注意,还有调质钢这一说,调质钢是在冶炼钢材时候加锰,硅进行过程.要注意区分。
退火:
退火是一个金属热处理工艺，指是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却。目标是降低硬度，改善切削加工性；消除残余应力，稳定尺寸，降低变形和裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺点。
退火定义：将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却，有时是控制冷却)一个金属热处理工艺。
目标：是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工材料或工件软化，改善塑性和韧性，使化学成份均匀化，去除残余应力，或得到预期物理性能。退火工艺随目标之不一样而有多个，如等温退火、均匀化退火、球化退火、去除应力退火、再结晶退火，和稳定化退火、磁场退火等等。
　 1．金属工具使用时因受热而失去原有硬度；
2．把金属材料或工件加热到一定温度并连续一定时间后，使缓慢冷却。退火能够减低金属硬度和脆性，增加可塑性。也叫焖火。
目标：
　　(1) 降低硬度，改善切削加工性；
　　(2)消除残余应力，稳定尺寸，降低变形和裂纹倾向；
　　(3)细化晶粒，调整组织，消除组织缺点；
　　(4)均匀材料组织和成份，改善材料性能或为以后热处理做组织准备。
在生产中，退火工艺应用很广泛。依据工件要求退火目标不一样，退火工艺规范有多个，常见有完全退火、球化退火、和去应力退火等。
退火方法：
　　 退火一个最关键工艺参数是最高加热温度（退火温度），大多数合金退火加热温度选择是以该合金系相图为基础，如碳素钢以铁碳平衡图为基础（图1）。多种钢(包含碳素钢及合金钢)退火温度，视具体退火目标不一样而在各该钢种Ac3以上、Ac1以上或以下某一温度。多种非铁合金退火温度则在各该合金固相线温度以下、固溶度线温度以上或以下某一温度。
重结晶退火(完全退火)：应用于平衡加热和冷却时有固态相变(重结晶)发生合金。其退火温度为各该合金相变温度区间以上或以内某一温度。加热和冷却全部是缓慢。合金于加热和冷

却过程中各发生一次相变重结晶，故称为重结晶退火，常被简称为退火。
　　这种退火方法，相当普遍地应用于钢。钢重结晶退火工艺是：缓慢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1（共析钢或过共析钢）以上30～50℃，保持合适时间，然后缓慢冷却下来。经过加热过程中发生珠光体（或还有先共析铁素体或渗碳体）转变为奥氏体（第一回相变重结晶）和冷却过程中发生和此相反第二回相变重结晶，形成晶粒较细、片层较厚、组织均匀珠光体(或还有先共析铁素体或渗碳体)。退火温度在Ac3以上（亚共析钢）使钢发生完全重结晶者，称为完全退火，退火温度在Ac1和Ac3之间 (亚共析钢)或Ac1和Acm之间（过共析钢），使钢发生部分重结晶者，称为不完全退火。前者关键用于亚共析钢铸件、锻轧件、焊件，以消除组织缺点（如魏氏组织、带状组织等），使组织变细和变均匀，以提升钢件塑性和韧性。后者关键用于中碳和高碳钢及低合金结构钢锻轧件。此种锻、轧件若锻、轧后冷却速度较大时，形成珠光体较细、硬度较高；若停锻、停轧温度过低，钢件中还有大内应力。此时可用不完全退火替换完全退火，使珠光体发生重结晶，晶粒变细，同时也降低硬度，消除内应力，改善被切削性。另外，退火温度在Ac1和Acm之间过共析钢球化退火，也是不完全退火。
　　重结晶退火也用于非铁合金，比如钛合金于加热和冷却时发生同素异构转变，低温为 α相(密排六方结构)，高温为 β相（体心立方结构），其中间是“α+β”两相区，即相变温度区间。为了得到靠近平衡室温稳定组织和细化晶粒，也进行重结晶退火，即缓慢加热到高于相变温度区间不多温度，保温合适时间，使合金转变为β相细小晶粒；然后缓慢冷却下来，使β相再转变为α相或α+β两相细小晶粒。
　　不完全退火: 不完全退火是将铁碳合金加热到Ac1~Ac3之间温度，达成不完全奥氏体化，随之缓慢冷却退火工艺。
不完全退火关键适适用于中、高碳钢和低合金钢锻轧件等，其目标是细化组织和降低硬度，加热温度为Ac1+(40~60)℃，保温后缓慢冷却。
等温退火:应用于钢和一些非铁合金如钛合金一个控制冷却退火方法。对钢来说，是缓慢加热到 Ac3（亚共析钢）或 Ac1（共析钢和过

共析钢）以上不多温度，保温一段时间，使钢奥氏体化，然后快速移入温度在A1以下不多另一炉内，等温保持直到奥氏体全部转变为片层状珠光体（亚共析钢还有先共析铁素体；过共析钢还有先共析渗碳体）为止，最终以任意速度冷却下来(通常是出炉在空气中冷却)。等温保持大致温度范围在所处理钢种等温转变图上A1至珠光体转变鼻尖温度这一区间之内(见过冷奥氏体转变图)；具体温度和时间，关键依据退火后所要求硬度来确定（图2）。等温温度不可过低或过高，过低则退火后硬度偏高；过高则等温保持时间需要延长。钢等温退火目标，和重结晶退火基础相同，但工艺操作和所需设备全部比较复杂，所以通常关键是应用于过冷奥氏体在珠光体型相变温度区间转变相当缓慢合金钢。后者若采取重结晶退火方法，往往需要数十小时，很不经济；采取等温退火则能大大缩短生产周期，并能使整个工件取得更为均匀组织和性能。等温退火也可在钢热加工不一样阶段来用。比如，若让空冷淬硬性合金钢由高温空冷到室温时，当心部转变为马氏体之时，在已发生了马氏体相变外层就会出现裂纹；若将该类钢热钢锭或钢坯在冷却过程中放入700℃左右等温炉内，保持等温直到珠光体相变完成后，再出炉空冷，则可免生裂纹。
含β相稳定化元素较高钛合金，其β相相当稳定，轻易被过冷。过冷β相，其等温转变动力学曲线（图3）和钢过冷奥氏体等温转变图相同。为了缩短重结晶退火生产周期并取得更细、更均匀组织，亦可采取等温退火。
均匀化退火：亦称扩散退火。应用于钢及非铁合金（如锡青铜、硅青铜、白铜、镁合金等）铸锭或铸件一个退火方法。将铸锭或铸件

加热到各该合金固相线温度以下某一较高温度，长时间保温，然后缓慢冷却下来。均匀化退火是使合金中元素发生固态扩散，来减轻化学成份不均匀性（偏析），关键是减轻晶粒尺度内化学成份不均匀性（晶内偏析或称枝晶偏析）。均匀化退火温度所以如此之高，是为了加紧合金元素扩散，尽可能缩短保温时间。合金钢均匀化退火温度远高于Ac3，通常是1050～1200℃。非铁合金锭进行均匀化退火温度通常是“0.95×固相线温度(K)”，均匀化退火因加热温度高，保温时间长，所以热能消耗量大。
球化退火：只应用于钢一个退火方法。将钢加热到稍低于或稍高于Ac1温度或使温度在A1上下周期改变，然后缓冷下来。目标在于使珠光体内片状渗碳体和先共析渗碳体全部变为球粒状，均匀分布于铁素体基体中(这种组织称为球化珠光体)。含有这种组织中碳钢和高碳钢硬度低、被切削性好、冷形变能力大。对工具钢来说，这种组织是淬火前最好原始组织。
去应力退火：将钢件加热到稍高于Ac1温度，保温一定时间后随炉冷却到550~600℃出炉空冷热处理工艺称为去应力退火。去应力加热温度低，在退火过程中无组织转变，关键适适用于毛坯件及经过切削加工零件，目标是为了消除毛坯和零件中残余应力，稳定工件尺寸及形状，降低零件在切削加工和使用过程中形变和裂纹倾向。
球化退火具体工艺：
（图4）有：①一般（缓冷）球化退火（图4a），缓冷适适用于多数钢种，尤其是装炉量大时，操作比较方便，但生产周期长；②等温球化退火（图4b），适适用于多数钢种，尤其是难于球化钢和球化质量要求高钢（如滚动轴承钢）；其生产周期比一般球化退火短，不过需要有能够控制共析转变前冷却速率炉子；③周期球化退火（图4c），适适用于原始组织为片层状珠光体组织钢，其生产周期也比一般球化退火短，不过在设备装炉量大条件下，极难按控制要求改变温度，故在生产中未广泛采取；④低温球化退火（图4d），适适用于经过冷形变加工钢和淬火硬化过钢（后者通常称为高温软化回火）；⑤形变球化退火，形变加工对球化有加速作用，将形变加工和球化结合起来，可缩短球化时间。它适适用于冷、热形变成形钢件和钢材（如带材）（图4e是在Acm或Ac3和Ac1之间进行短时间、大形变量热形变加工者；图4f是在常温先给予形变加工者；图4g是利用铸造余热进行球化者）。
再结晶退火工艺：应用于经过冷变形加工金属及合金一个退火方法。目标为使金属内部组织变为细小等轴晶粒，消除形变硬化，恢复金属或合金塑性和形变能力（回复和再结晶）。若欲保持金属或合金表面光亮，则可在可控气氛炉中或真空炉中进行再结晶退火。
　　去除应力退火 铸、锻、焊件在冷却时因为各部位冷却速度不一样而产生内应力，金属及合金在冷变形加工中和工件在切削加工过程中也产生内应力。若内应力较大而未立即给予去除，常造成工件变形甚至形成裂纹。去除应力退火是将工件缓慢加热到较低温度（比如，灰口铸铁是500～550℃，钢是500～650℃），保温一段时间，使金属内部发生弛豫，然后缓冷下来。应该指出，去除应力退火并不能将内应力完全去除，而只是部分去除，从而消除它有害作用。
还有部分专用退火方法，如不锈耐酸钢稳定化退火；软磁合金磁场退火；硅钢片氢气退火；可锻铸铁可锻化退火等。
其它相关：
　　将工件加热到预定温度，保温一定时间后缓慢冷却金属热处理工艺。退火目标在于：①改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成多种组织缺点和残余应力，预防工件变形、开裂。②软化工件方便进行切削加工。③细化晶粒，改善组织以提升工件机械性能。④为最终热处理（淬火、回火）作好组织准备。
　　常见退火工艺有：
　　 ①完全退火。用以细化中、低碳钢经铸造、锻压和焊接后出现力学性能不佳粗大过热组织。将工件加热到铁素体全部转变为奥氏体温度以上30～50℃，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却，在冷却过程中奥氏体再次发生转变，即可使钢组织变细。
　　②球化退火。用以降低工具钢和轴承钢锻压后偏高硬度。将工件加热到钢开始形成奥氏体温度以上20～40℃，保温后缓慢冷却，在冷却过程中珠光体中片层状渗碳体变为球状，从而降低了硬度。
　　③等温退火。用以降低一些镍、铬含量较高合金结构钢高硬度，以进行切削加工。通常先以较快速度冷却到奥氏体最不稳定温度，保温合适时间，奥氏体转变为托氏体或索氏体，硬度即可降低。
④再结晶退火。用以消除金属线材、薄板在冷拔、冷轧过程中硬化现象（硬度升高、塑性下降）。加热温度通常为钢开始形成奥氏体温度以下50～150℃ ，只有这么才能消除加工硬化效应使金属软化。
⑤石墨化退火。用以使含有大量渗碳体铸铁变成塑性良好可锻铸铁。工艺操作是将铸件加热到950℃左右，保温一定时间后合适冷却，使渗碳体分解形成团絮状石墨。
　　⑥扩散退火。用以使合金铸件化学成份均匀化，提升其使用性能。方法是在不发生熔化前提下 ，将铸件加热到尽可能高温度，并长时间保温，待合金中多种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。
　　⑦去应力退火。用以消除钢铁铸件和焊接件内应力。对于钢铁制品加热后开始形成奥氏体温度以下100～200℃，保温后在空气中冷却，即可消除内应力。
　　退火为了消除塑料制品内应力或控制结晶过程，将制品加热到合适温度并保持一定时间，以后慢慢冷却操作。