淬火是热处理后使金属回到室温的一种快速方法，以防止冷却过程显著改变金属的微观结构。金属工人通过将铁水放入液体或有时是强制空气中来实现这一点。液体或强制空气的选择称为介质。

淬火是如何进行的

常用的淬火介质包括专用聚合物、强制空气对流、淡水、盐水和油。当目标是使钢达到最大硬度时，水是一种有效的介质。然而，用水可能导致金属开裂或变形。

如果不需要极端硬度，可在淬火过程中使用矿物油、鲸油或棉籽油。淬火的过程对那些不熟悉它的人来说可能是戏剧性的。当金属工人将铁水转移到选定的介质中时，蒸汽从金属中大量上升。

淬火速率的影响

较慢的淬火速率使热力学力有更大的机会改变微观结构，如果微观结构的变化削弱了金属，这通常是一件坏事。有时，这种结果是首选的，这就是为什么使用不同的介质进行淬火。例如，油的淬火速度比水低得多。在液体介质中淬火需要搅拌金属片周围的液体，以减少表面蒸汽。蒸汽袋会阻碍淬火过程，因此有必要避免它们。

为什么要进行淬火

通常用于硬化钢，从高于奥氏体温度的温度进行水淬火将导致碳被困在奥氏体板条内。这导致了硬脆马氏体阶段。奥氏体是指具有伽马铁基的铁合金，马氏体是一种坚硬的钢晶体结构。

淬火钢的马氏体非常脆，并且受到应力。因此，淬火钢通常会经历回火过程。这包括将金属重新加热到低于临界点的温度，然后让其在空气中冷却。

通常，钢随后将在油、盐、铅浴或炉中进行回火，风机循环空气，以恢复部分延展性（承受拉伸应力的能力）和因转化为马氏体而丧失的韧性。金属回火后，根据情况，特别是所述金属是否容易发生回火后脆性，快速、缓慢或完全不冷却。

除马氏体和奥氏体温度外，金属热处理还包括铁素体、珠光体、渗碳体和贝氏体温度。当铁被加热到高温状态时，就会发生δ铁素体相变。根据英国焊接研究所的说法，它是“在转变为奥氏体之前将铁碳合金中的低碳浓度从液态冷却而形成的”

珠光体是在铁合金的缓慢冷却过程中产生的。贝氏体有两种形式：上贝氏体和下贝氏体。其冷却速度比马氏体形成慢，但比铁素体和珠光体冷却速度快。

淬火可防止钢从奥氏体分解为铁素体和渗碳体。目标是使钢达到马氏体相。

不同淬火介质

淬火过程中可用的每种介质都有其自身的优点和缺点，由金属工人根据具体的工作决定什么是最好的。以下是一些选项：

焦散线

这些包括水、不同浓度的盐水和苏打水。这些是淬火过程中冷却金属的最快方法。除了可能扭曲金属外，使用苛性苏打水时还必须采取安全预防措施，因为它们可能对皮肤或眼睛有害。

油

这往往是最流行的方法，因为有些油仍然可以快速冷却金属，但不会像水或其他焦散物那样有同样的风险。不过，石油确实有风险，因为它们是易燃的。因此，为了避免火灾，对于金属工人来说，了解他们使用的机油在温度和负载重量方面的极限非常重要。

气体

虽然强制通风很常见，但氮气是另一种流行的选择。气体通常用于制造成品金属，如工具。调整压力和气体暴露可以控制冷却速度。