如何对刀具进行回火热处理

资深刀友们都知道刀具制作过程中要经过热处理，也就是退火、正火、淬火、回火这四把火。而这四把火中最重要也是运用最多的，就是淬火和回火。

淬火是使刀具钢更硬的一种方法。先将刀具钢加热到一定温度，这个温度要根据钢材而定，如果实在没有经验可以加热到1050-1090°C之间，然后快速冷却。通过这个过程获得刀钢硬度。

其中的原理很简单。在奥氏体转化过程中，刀钢中的碳化物逐渐溶解，碳和铬析出并分布在钢基体中。当刀钢中有足够数量的碳化物溶解时，通过快速冷却钢材来保持这种状态，也就是淬火。淬火过程中，钢的结构组织由奥氏体转变为马氏体。随着微观结构转变，材料将变得更硬和耐磨，但也更脆。

为了降低脆性，提高韧性，就需要经过回火处理。通常将材料加热至175-350℃，回火约2小时，这样可使硬度达到53-63HRC，并在锐度保持性、耐磨性和韧性之间保持良好的平衡。

回火应在淬火后的合理时间内进行，最好在一小时左右进行，以减轻由硬化引起的脆性。还有至关重要的一点是，在开始回火之前，应该使刀片冷却至室温，否则马氏体的转变将会中断，削弱硬化结果。

回火的具体温度可以根据刀具的预期用途而定。回火温度越高，材料越软，韧性越高；回火温度越低，材料越硬，脆性越强。

例如，野营刀或生存刀可在350℃的温度下回火，以使其能够承受粗暴的操作而不会断裂；如果是期望刀具有良好锋利性和边缘保持性，则可在175°C下进行回火，以获得最大硬度。

回火温度低于175°C时，虽然会得到极高的硬度，但会导致材料非常脆。同样，也应避免高于350°C的回火温度，因为这会导致脆性和耐腐蚀性降低。另外需要注意，如果经过回火的刀片处在高于回火温度的温度下（例如在研磨过程中），则刀片的性能将受到影响。

正确地进行淬火和回火，将使成品刀片的硬度、韧性和耐腐蚀性之间达到良好的平衡。

回火的种类及应用

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根据工件性能要求的不同，按其回火温度的不同，可将回火分为以下几种：

（一）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。

（二）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。

（三）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。

火焰在燃烧器内部燃烧的现象，并且会有很大的燃烧噪音。

产生的主要原因和处理方法是：

1、火孔内有污物，清除污物；火盖没放到位，重新放好；

2、压力输出低，调节减压阀燃气压力；

3、胶管受挤压，消除挤压现象；

4、风门调得太大，将风门调到正常燃烧状态；

退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的四种基本工艺，称为 “四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。  整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。

1、淬火：是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。

淬火的目的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，然后配合以不同温度的回火，获得所需的力学性能。(注: 淬火态工件不允许直接投入现场使用，通常在此之后必须实时进行1~2 次或以上之回火加工，以调整其组织及应力等。）

2、回火：为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。

3、退火：是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。

退火目的和作用:

(1)降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工;

(2)细化晶粒，消除因锻、焊等引起的组织缺陷，均匀钢的组织成分，改善  钢的性能或为以后的热处理作准备;

(3)消除钢中的内应力，以防止变形或开裂。  

4、正火；是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。

回火处理之效果决定于回火温度、时间即在冷却速率等因素。随着回火温度的提高材料之强度与硬度跟着降低，然而材料之延展性却跟着提高。

回火脆化现象

材料之耐冲性在300℃回火附近会有一显著降低现象，此现象称之为回火脆性。由于碳原子或合金元素之析出与时间有正比的关系，随着回火时间的延长，材料之硬度会随着降低。由于回火的温度是低于相变化之临界点，材料之强度不会与冷却速率有关。然而由于回火脆化的原因，若材料在经过375~575℃间之冷却速率太慢，容易有脆化的现象。若在300℃附近回火，亦有脆化的现象，这是由于不利之板状碳化物析出所造成的，这一点是在做回火处理时必须注意的。

添加合金元素

一般填加合金元素于钢中，主要之目的是增加钢之硬化能力，亦即增大形成麻田散铁之能力。由于合金元素（原子）之扩散能力较差，因此填加合金元素也就减慢了回火软化速率。由于合金元素一般可分成两种功用。第一种功用为非碳化物形成用，此类合金元素以镍、硅及锰等。由于此类元素与碳化物之形成无关，因此对回火软化无关。此类元素所造成之硬化效果，主要是靠固溶体硬化机构所达成的。另一类合金元素，例如铬、钼、钨、钒等，由于其为碳化物形成之一份子，因此他们的扩散速率也就影响了回火软化的速率。

回火：

又称配火。指将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度Ac1（加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度）的适当温度，保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理工艺。

或将淬火后的合金工件加热到适当温度，保温若干时间，然后缓慢或快速冷却。

回火的目的：

1、提高组织稳定性，使工件在使用过程中不再发生组织转变，从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。

2、减小或消除淬火钢件中的内应力，或者降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性，以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。

3、淬火后的工件应及时回火，通过淬火和回火的相配合，才可以获得所需的力学性能以满足使用要求。

回火炉的使用注意事项：

1、回火工件进炉前，将配电箱送电，将回头台车开出，检查仪器、仪表是否正常(设定温度值)，风扇电机、加热器等是否完好。

2、装活时要求摆放整齐，不能歪斜，高度以进炉后不挂炉内电源并留有100毫米间距为宜。

3、回台车进炉时要慢行，观察进炉台车运行是否畅通，电源线是否有挂链受阻，进炉后将门关闭，升温开动风扇电机，调好温度，并以温度计来校正温度。

4、回火结束出炉时，首先将加热开关关闭再将风扇电机关闭，然后将门打开，将台车开出。

5、在装卸炉中产品完毕时必须检查热电偶是否插入回火炉中（热电偶是测量温度的数据值），同时千万注意别碰热电偶（工件不准与热电偶接触）。

6、回火炉在工作中每隔1小时，值班工作人员必须观察回火炉仪表温度是否正常。

7、电路出现故障或由于故障起火时，关闭电门灭火。当炉内着火时，立即将门打开将台车开出，关闭电门灭火。

8、电气系统出故障时，一律由电工维修，非电气人员严禁自行修理。

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