回火(tempering)和等温淬火(austempering)的区别

回火和等温淬火的主要区别在于回火有助于去除钢的过度硬度，而等温淬火对降低铁合金的变形非常重要。

回火和等温淬火是密切相关的工艺，涉及金属合金的热处理，特别是铁合金，如钢。然而，每个过程的步骤和最终结果是不同的。

什么是回火(tempering)？

回火是一种包括热处理以提高铁基合金韧性的工艺。此外，这一过程对于去除钢的某些过度硬度非常重要。在这个过程中，首先我们需要将金属加热到低于临界点的温度一段时间，然后我们需要让物体在静止的空气中冷却。温度决定了我们可以从钢中去除的硬度。然而，我们要加热金属的温度取决于金属或合金的成分及其性能。例如，低温有利于非常硬的刀具，但弹簧等软刀具需要高温。

图01：钢的回火颜色

通常，在工业中，我们在淬火后进行回火步骤。因此，回火过程中的工件是淬火对象，需要控制加热对象到低于对象下临界点的一定温度。在加热过程中，物体的晶粒结构（铁素体和渗碳体）倾向于转变为奥氏体晶粒结构。这是单相固溶体。

什么是等温淬火(austempering)？

等温淬火是金属合金形成冶金组织的过程。该工艺主要应用于含碳量中等至较高的铁合金。在这里，钢和球墨铸铁是合金中最引人注目的。在钢中，这一过程形成了一种称为“贝氏体”的微观结构，而在球墨铸铁中则形成了“奥氏体铁素体”组织。

图02：红色等温淬火冷却曲线的时间-温度变化图

首先，我们用这种工艺来减少合金的变形，从而改善材料的机械性能，即我们可以提高强度、韧性等。在这个过程中，我们需要将材料加热到硬化温度，然后迅速冷却到马氏体温度。然后，我们需要将温度保持在这个水平足够的时间来获得贝氏体组织。