鋼的回火是將淬火鋼重新加熱到A c1點以下適當(dāng)溫度，保溫一定時間，然后冷卻的熱處理工藝。淬火鋼不經(jīng)回火一般不能直接使用。這是因為鋼的淬火組織由淬火馬氏體和殘余奧氏體所組成，它們都是不穩(wěn)定的組織，而淬火馬氏體又極脆，同時淬火工件中存在著很大的內(nèi)應(yīng)力，若不及時回火，會使工件發(fā)生變形甚至開裂?；鼗鸬哪康木褪菫榱讼ぜ慊鸷蟮纳鲜鋈毕?。通過淬火和適當(dāng)?shù)幕鼗鹣嗯浜希梢哉{(diào)整和改善鋼的性能，以滿足各種工件不同的性能要求。
（1）回火過程中的組織轉(zhuǎn)變
淬火鋼在回火過程中的組織轉(zhuǎn)變，可分為以下4個階段。
1）馬氏體的分解
在100℃以上回火，馬氏體就開始分解。馬氏體中的碳以ε-Fe2.4 C的形式析出，使過飽和度降低。到350℃左右時，α相中含碳量降至接近平衡濃度，馬氏體分解基本結(jié)束。但此時α相仍保持針狀特征。這種由極細的ε-Fe2.4 C和低過飽和度的α相組成的組織，稱為回火馬氏體，因易腐蝕，顏色較暗，如圖1．4．21（a）所示。
圖1．4．21 45鋼的回火組織
2）殘余奧氏體的分解
馬氏體的分解使α固溶體的過飽和度降低，內(nèi)應(yīng)力減小，從而為殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變創(chuàng)造了條件。殘余奧氏體的分解主要發(fā)生在200～300℃。此時殘余奧氏體析出ε碳化物，同時進行晶格改組，從面心立方晶格的γ固溶體轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心立方晶格的α固溶體。其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物也稱為回火馬氏體。
3）碳化物的轉(zhuǎn)變
ε-Fe2.4 C為不穩(wěn)定組織，在250～400℃回火時轉(zhuǎn)變?yōu)楦€(wěn)定的滲碳體Fe3 C，其形態(tài)也從薄片狀轉(zhuǎn)變?yōu)榧毿〉念w粒狀。此時的組織為鐵素體和細小碳化物所組成的混合物，稱為回火屈氏體，如圖1．4．21（b）所示。
4）滲碳體的積聚長大和α相再結(jié)晶
在400℃以上滲碳體逐漸積聚長大，形成較大的粒狀滲碳體，到達600℃以上時，滲碳體迅速粗化。同時，在450℃以上α相開始再結(jié)晶，失去針狀形態(tài)，而成為多邊形鐵素體。其組織轉(zhuǎn)變產(chǎn)物稱為回火索氏體。
淬火鋼的上述回火轉(zhuǎn)變過程如圖1．4．22所示?？梢姡慊痄摶鼗饡r的組織變化是在不同溫度范圍內(nèi)發(fā)生的，但又是交叉重疊進行的，在同一回火溫度可能進行著幾種不同的變化。鋼在回火后表現(xiàn)出來的性能是這些變化的綜合結(jié)果，即隨著回火溫度升高，硬度、強度下降，而塑性、韌性提高，如圖1．4．23所示。
圖1．4．22 鋼在回火時的變化
圖1．4．23 40鋼回火溫度對力學(xué)性能的影響
（2）回火的分類及應(yīng)用
鋼在不同的溫度下回火，將獲得不同的性能。按回火溫度的高低，可將鋼的回火分為3類：
1）低溫回火（150～250℃）
低溫回火后的組織為回火馬氏體，回火的主要目的是降低淬火應(yīng)力和脆性，而保持淬火后鋼的高硬度（58～64 HRC）和高耐磨性。多用于處理各種工模具以及滲碳淬火或表面淬火的工件。
2）中溫回火（350～500℃）
在此溫度范圍內(nèi)回火，可獲得回火屈氏體組織，該組織由極細粒狀滲碳體和針狀鐵素體組成，硬度為35～45 HRC?；鼗鹎象w具有較高的彈性極限和屈服極限，并有一定的韌性，多用于各種彈簧。
3）高溫回火（500～650℃）
高溫回火可獲得回火索氏體，由細粒狀滲碳體和多邊形鐵素體組成?；鼗鹚魇象w的硬度為25～35 HRC。這種組織的特點是綜合性能好，在保持較高強度的同時，具有較好的塑性和韌性。這種淬火加高溫回火的熱處理又稱為調(diào)質(zhì)，廣泛用于處理各類重要零件，例如軸、齒輪、連桿、螺栓等。
