讀者群在讨論鋼材熱處理的問題，說是為這個問題跟同事争吵了起來，實際上呢，自己翻了很多資料，仍然不明白。

還别說，做模具的都知道熱處理，常用的方式是淬火和氮化。淬火是提高鋼材的硬度，氮化呢，是提高表面硬度，所了解的知識點也到此為止了。

若再深究，比如，退火，回火？那不知道了。為什麼淬火後就變硬了？為什麼又易脆，内應力大，容易崩？更不知道了。

網上也有文章說鋼材的4把火，看完後仍然一臉茫然。

說是懂，其實也可以說不懂，也就是僅僅知道這兩種工藝是什麼個意思，其它的一概不知。

如果全部講完内容有點多，幾個主要的概念理清楚後，其實就容易多了。

我們來說說淬火，我們看看書面的标準說法是怎麼樣的。把鋼材加熱到奧氏體化的臨界溫度以上，保溫後取出，然後以大于臨界冷卻速度，進行馬氏體轉變，這一過程就叫淬火。

是不是讀完這段很茫然？

這句話通俗一點來講應該是這樣，把鋼，燒得紅火紅火，這個紅火的溫度高到奧氏體化的那個點以上，然後，保持這個溫度一段時間後，拿出來，放到水或油中，蘸一下。使它快速冷卻，轉變為馬氏體。

再形象一點，就像咱們小時候見過的鐵匠，在打鋤頭和鐮刀時，會把它燒得紅火後，放水裡蘸一下，其實這也算是簡單的淬火，整個鋼材的變化過程如下圖。

這中間有兩個概念，奧氏體和馬氏體。

這兩個又是什麼意思呢？

我們得從頭說起，鋼是怎麼來的？

是在鐵中加入碳，這個可以去看我以前寫的文章，有詳細的講解。(點此回看這篇文章《模具鋼材系列知識之初識模具鋼材》)

鐵加熱到1538度以上時，就變成了鐵水，從鐵水開始冷卻，在不同的溫度範圍，會産生不同的結晶。

啥是結晶？

就是指液體變成固體，比如，糖水可以結晶成糖。

鐵在熔點至1394度之間，結晶成δ-Fe；在1394到912之間，結晶成γ-Fe，912度以下，結晶成α-Fe。如下圖。

上面三種類型的鐵，可以溶解碳，好比把鹽放進水裡，鹽會被水溶解一樣。

碳溶于α-Fe稱為鐵素體，溶于γ-Fe稱為奧氏體，因為γ-Fe的原子間隙比α-Fe的大，所以，它可以溶解更多的碳。奧氏體中最大可以溶解2.11%的碳，鐵素體最大能溶0.0218%的碳。

然而，奧氏體存在于912-1394度之間，我們所用的鋼材，最終還是常溫下的。當溫度低于912度後，γ-Fe會轉變成α-Fe，這時，奧氏體便不存在了。

當我們模具熱處理時，加熱到對應的溫度，就會形成奧氏體，這貨有個特點，它保持在不同的溫度範圍，或在不同的冷卻速度下冷卻，會形成不同的組織。

馬氏體，可以看成是它最終轉變的結果，這個過程比較複雜，我們不細研究，但在這個轉變的過程中，由于從奧氏體迅速冷卻，轉變速度過快，我們上面講過，α-Fe最大隻能溶解0.0218%的碳，而奧氏體最大可以有2.11%的碳。奧氏體中多出的碳原子還來不及重新分布時，就被保留在馬氏體中。

所以，馬氏體是個過飽和的固體，可以理解為它吃多了，吃撐了。

而在它内部的這些大量過飽和的碳原子，由于過于擁擠，就産生了較大的内應力。叫肚子脹，不消化。

我之前的那篇文章講過，含碳量越高，鋼材就越硬，同時，也會變得更脆，就是這個原因。

怎麼樣才能去除這個内應力呢。

那就需要回火，以析出多餘的碳，這就是吃點助消化的藥，讓它消化掉。

回火是把它再次加熱到低于臨界溫度，保溫後，緩慢冷卻，這個過程中，會析出一部分碳化物，以消除内應力，那就變得不那麼脆了。

回火又分為，低溫，中溫，高溫。其結果不同，對鋼材的性能影響較大，比如低溫回火比中溫回火，最終鋼材的硬度要高。

所以，當我們要熱處理到對應的硬度時，熱處理工廠會根據不同的鋼材，調整不同的熱處理參數。

這也是為什麼，同一種鋼材，可以根據客戶的需要，處理成不同的硬度，這也就不奇怪了。

到此，淬火應該可以理解得七七八八了吧，聽懂的，掌聲，沒聽懂，留言。

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