主要差异退火(main difference annealing) vs. 硬化(hardening)

热处理是利用热来改变材料的性能，特别是在冶金中。它是一种工业过程，涉及改变金属和金属合金的化学和物理性质。热处理方法主要有四种：退火、回火、淬火和正火。退火是一种热处理工艺，用于软化材料或获得其他所需性能，如可加工性、电气性能、尺寸稳定性等。硬化或淬火是提高金属硬度的工艺。回火是将物质加热到低于其临界范围的温度，保持并冷却的过程。退火硬化和回火的主要区别在于，退火是为了软化金属或合金，硬化是为了提高金属或合金的硬度，而回火是为了降低淬火金属或合金的脆性。

覆盖的关键领域

1.什么是退火-定义、工艺、退火的目的2.什么是硬化-定义、工艺、硬化工艺的类型3.什么是回火-定义、工艺、等温淬火4.退火硬化和回火的区别是什么-主要区别的比较

关键词：合金、退火、等温淬火、渗碳、火焰淬火、淬火、感应淬火、金属、冶金、氮化、正火、淬火、表面淬火、回火

什么是退火(annealing)？

退火是软化材料以获得所需化学和物理性能的过程。其中一些理想的性能包括可加工性、焊接性、尺寸稳定性等。这是一种热处理。

退火过程包括将金属加热到或接近临界温度（临界温度是金属晶相变化的温度）。加热到如此高的温度使其适合**。加热后，金属应冷却到室温。这可以在烤箱里做。

Figure 1: Annealing a Silver Strip

金属的缓慢冷却产生了精细的微观结构。这可以部分或完全分离成分。退火处理工艺也可用于纯金属和合金。根据工艺流程，黑色金属分类如下。

• 完全退火的铁合金（使用非常缓慢的冷却过程）
• 工艺退火铁合金（冷却速度可能更快）

其他金属如黄铜、银、铜可以完全退火，但很快就会冷却。这可以通过在水中淬火来实现。

什么是硬化(hardening)？

硬化是提高材料硬度的过程。硬化增加了材料的强度。淬火通常是通过淬火来完成的。在金属淬火过程中，金属被加热成奥氏体晶相，然后迅速冷却。冷却可以用强制空气或其他气体（如氮气、油、盐水等）进行（根据合金类型及其成分选择）。

硬化过程提高了金属的强度和耐磨性。但存在足够的碳和合金含量是硬化的先决条件。硬化可用于金属合金，如钢。然而，这种硬化方式使金属变得易碎。因此，回火过程通常在淬火过程之后进行。

有两种主要类型的硬化过程；表面硬化和表面硬化。

表面硬化

表面硬化增加了外表面的硬度，而核心保持柔软。表面硬化可采用渗碳、渗氮和火焰硬化/感应硬化等多种方法。

• 渗碳时，金属合金在含碳环境中高温放置数小时。
• 氮化利用氮和热。这通常用于燃油喷射泵。
• 在火焰淬火/感应淬火中，以火焰的形式在短时间内加热，金属立即淬火。

Figure 2: A Fuel Injection Pump

表面硬化

表面硬化通过向材料表面注入元素，形成一层较硬的合金薄层，从而提高表面硬度。表面硬化在不改变内部零件的情况下提高设备的耐磨性。

什么是回火(tempering)？

回火是将物质加热到低于其临界范围的温度，保持并冷却的过程。这样做是为了获得理想的性能。回火通常是对先前淬火或正火的钢进行的。回火工艺有助于降低淬火钢的脆性。回火温度直接影响材料的硬度。温度越高，硬度越低。

Figure 3: Tempering Colors of Steel

回火是通过将金属合金重新加热到低于临界温度（临界温度是金属晶相变化的温度）来完成的。然后材料在这个温度下保持一段时间，然后冷却。冷却可以是淬火或空气冷却操作。

回火的一个子类别是等温淬火。主要用于钢铁、球墨铸铁等黑色金属。通过减少或消除变形来提高金属合金的机械性能。

退火硬化(annealing hardening)和回火(tempering)的区别

定义

退火：退火是使材料软化以获得所需的化学和物理性能的过程。

硬化：硬化或淬火是提高材料硬度的过程。

回火：回火是将一种物质加热到低于其临界范围的温度，保持并冷却的过程。

过程

退火：退火过程包括将金属加热到或接近临界温度，然后在烘箱中缓慢冷却到室温。

硬化：在硬化过程中，金属被加热成奥氏体晶相，然后迅速冷却。

回火：回火是将金属合金重新加热到低于临界温度的温度，保持一段时间并冷却。

目的

退火：退火使材料软化。

硬化：硬化增加了材料的硬度和强度，如金属合金。

回火：回火降低了金属的脆性。

应用

退火：退火用于金属和金属合金。

硬化：硬化用于含有足够碳和合金含量的金属合金。

回火：回火主要用于钢。

结论

退火、淬火和回火都是热处理过程。退火硬化和回火的主要区别在于，退火是为了软化金属或合金，硬化是为了提高金属或合金的硬度，而回火是为了降低淬火金属或合金的脆性。

引用

1.Himanshu Verma。”热处理工艺。”LinkedIn幻灯片，2017年5月4日，可在此处获取。2.“金属淬火/金属淬火/金属回火”。宾夕法尼亚州温德穆尔市Metlab的淬火、淬火、回火，可在此处获得。3.材料工程师Gulfam Hussain。”淬火（热处理）淬火。”LinkedIn幻灯片，2016年3月28日，可在此处获得。 2.“金属淬火/金属淬火/金属回火”，宾夕法尼亚州温德穆尔市金属实验室的淬火、淬火、回火。， 3.材料工程师Gulfam Hussain。”淬火（热处理）淬火。”LinkedIn幻灯片，2016年3月28日，