【什么是正火】正火是一种常见的热处理工艺，广泛应用于金属材料的加工过程中。它通过对钢材进行加热和冷却，改善其内部组织结构，从而提高材料的机械性能。正火不仅能够细化晶粒、均匀组织，还能消除内应力，为后续加工或使用提供更好的性能基础。
一、正火的基本概念
| 项目 | 内容 |
| 定义 | 正火是将钢件加热到适当温度，保温后在空气中自然冷却的一种热处理工艺。 |
| 目的 | 改善材料组织，提高强度、硬度和韧性，消除内应力，为后续加工或使用做准备。 |
| 适用材料 | 主要适用于碳钢、合金钢等中低合金钢，不适用于高合金钢或特殊钢种。 |
二、正火的工艺流程
正火的过程主要包括以下几个步骤：
1. 加热：将钢件加热至高于临界温度（如AC3或ACCM）一定温度，使材料内部组织完全奥氏体化。
2. 保温：在高温下保持一段时间，确保材料内部温度均匀，组织充分转变。
3. 冷却：将工件从加热炉中取出，在空气中自然冷却，避免快速冷却导致脆性增加。
三、正火与退火的区别
| 项目 | 正火 | 退火 |
| 冷却方式 | 空气中自然冷却 | 炉中缓慢冷却 |
| 组织变化 | 奥氏体转变为珠光体，晶粒细化 | 奥氏体转变为铁素体+珠光体，组织更软 |
| 性能影响 | 提高强度和硬度 | 降低硬度，提高塑性和韧性 |
| 应用场景 | 预备热处理，用于后续加工 | 消除内应力，改善切削性能 |
四、正火的应用领域
正火常用于以下场合：
- 制造齿轮、轴类等机械零件；
- 作为淬火前的预处理步骤；
- 提高材料的综合力学性能；
- 消除铸造或锻造后的内应力。
五、正火的优点与局限性
| 优点 | 局限性 |
| 工艺简单，成本较低 | 冷却速度较快，可能造成局部脆性 |
| 组织均匀，性能稳定 | 不适合复杂形状或薄壁件 |
| 提高材料强度和韧性 | 对高合金钢效果有限 |
六、总结
正火是一种重要的金属热处理工艺，通过合理的加热和冷却过程，可以有效改善材料的组织结构和机械性能。虽然它有自身的局限性，但在实际应用中仍具有广泛的适用性和良好的经济性。对于工程技术人员而言，了解正火的原理和应用，有助于更好地选择和优化材料加工工艺。
