【什么是正火】正火是一种常见的金属热处理工艺，主要用于改善金属材料的组织结构和力学性能。它通过将金属加热到一定温度后，在空气中自然冷却，以达到细化晶粒、均匀组织、提高强度和韧性等目的。正火广泛应用于钢件的加工过程中，是工业制造中不可或缺的一环。
一、正火的基本概念
| 项目 | 内容 |
| 定义 | 正火是将金属材料加热到临界温度以上，保持一段时间后，在空气中冷却的热处理工艺。 |
| 目的 | 细化晶粒、改善组织、提高材料的强度和韧性。 |
| 适用材料 | 主要用于碳钢和合金钢，也适用于部分铸铁。 |
| 加热温度 | 一般为AC3或ACCM线以上30~50℃（具体根据材料而定）。 |
| 冷却方式 | 在空气中自然冷却，不使用水、油等介质。 |
二、正火的作用与优势
| 作用/优势 | 说明 |
| 细化晶粒 | 通过适当的加热和冷却过程，使金属晶粒更细小，从而提高材料的强度和韧性。 |
| 均匀组织 | 消除铸造或锻造过程中产生的粗大组织，使材料内部结构更加均匀。 |
| 改善加工性能 | 降低硬度，便于后续切削加工。 |
| 提高综合性能 | 在保证韧性的前提下，提升材料的强度和耐磨性。 |
三、正火与其他热处理工艺的区别
| 工艺 | 冷却方式 | 温度范围 | 特点 |
| 正火 | 空气中冷却 | AC3以上 | 介于退火与淬火之间，性能适中 |
| 退火 | 缓慢冷却 | 低于AC1 | 软化材料，消除内应力 |
| 淬火 | 水、油中快速冷却 | AC3以上 | 提高硬度，但可能产生裂纹 |
| 回火 | 低温加热后冷却 | 低于AC1 | 降低脆性，稳定组织 |
四、正火的应用场景
- 机械制造：如齿轮、轴类零件的预处理。
- 汽车工业：用于发动机部件、传动系统等。
- 建筑结构：提高钢材的强度和耐久性。
- 模具制造：改善模具材料的加工性能和使用寿命。
五、注意事项
- 正火温度应根据材料种类和工件尺寸进行调整。
- 冷却速度不宜过快，以免造成变形或裂纹。
- 需结合后续工序（如回火）进一步优化性能。
通过合理的正火工艺，可以显著提升金属材料的综合性能，为后续加工和使用提供良好的基础。在实际应用中，需根据具体情况选择合适的工艺参数，确保产品质量和性能达标。
