五种常见钢材热处理工艺
退火是为了彻底降低硬度，以利于加工。而回火是和淬火一起用的，是热处理的最后一道工序，是为了调整硬度和机械性能，以适应工况需求。PVD刀工具镀，通常要求510℃以上，两次高温回火。
1.1、正火
将工件加热到适当温度，保温一段时间后从炉中取出在空气中冷却的金属热处理工艺。正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。正火的主要应用范围有：
- 用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理
- 用于中碳钢，可代替调质处理作为最后热处理，也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理
- 用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等，可以消降或抑制网状碳化物的形成，而得到球化退火所需的良好组织
- 用于铸钢件，可以细化铸态组织，改善切削加工性能
- 用于大型锻件，可作为最后热处理，从而避免淬火时较大的开裂倾向
- 用于球墨铸铁，使硬度、强度、耐磨性得到提高，如用于机动车的曲轴、连杆等重要零件
1.2、退火
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)的一种金属热处理工艺。目的是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化，改善塑性和韧性，使化学成分均匀化，去除残余应力，或得到预期的物理性能。退火工艺随目的之不同而有多种，如重结晶退火、等温退火、均匀化退火、球化退火、去除应力退火、再结晶退火，以及稳定化退火、磁场退火等等。主要是指将材料曝露于高温一段很长时间后，然后再慢慢冷却的热处理制程。主要目的是：
- ①释放应力
- ②增加材料延展性和韧性
- ③产生特殊显微结构
1.3、回火
将淬火成马氏体的钢加热到临界点以下某个温度，保温适当时间，再冷到室温的一种热处理工艺。回火的目的在于消除淬火应力，使钢的组织转变为相对稳定状态。在不降低或适当降低钢的硬度和强度的条件下改善钢的塑性和韧性，以获得所希望的性能。
PVD工具镀纳米涂层的回火要求
涂层至少510℃以上回火2次，最好是3次。否则基材会降硬度或变形。换言之，类似45钢不适合做PVD工具镀。DLC等少数工艺有200℃的低温沉积工艺。
1.4、调质处理
淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在500-650℃之间进行回火。调质可以使钢的性能，材质得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。
1.5、表面热处理
某些零件在使用时要求表面具有高硬度、高耐磨性和抗疲劳等性能，而心部保持原有的组织和性能，这就需要采用表面强化的表面热处理方法。生产广泛应用的有表面淬火和化学热处理。
1.5.1、表面淬火
常用火焰加热和高频感应加热两种方法。火焰加热常用氧一乙炔火焰，设备简单。灵活方便，成本低，但热处理质量不稳定；感应加热需要在专用设备上进行。
1.52、化学热处理
化学热处理是将钢件置于某种化学介质中加热、保温，使一种或几种元素渗入钢件表面，改变其成分和组织，以提高零件表面的硬度、耐磨性、耐蚀性
等。常用的化学热处理有渗碳、渗氮、碳氮共渗等。
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2. 热处理工艺分类
2.1、据工艺方法来分：
- 整体热处理（退火、正火、淬火、回火）；
- 表面热处理（火焰加热表面淬火、感应加热表面淬火、激光加热表面淬火等）；
- 化学热处理（渗碳、渗氮、盐浴渗其它元素等）
2.2、根据热处理在零件加工中的作用分：
- 预先热处理（退火、正火）：
为机械零件切削加工前的一个中间工序，以改善切削加工性能及为后续作组织准备。 - 最终热处理（淬火、回火）：获得零件最终使用性能的热处理 。
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3. 参考来源
- https://www.zhihu.com/question/402690259