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| 一種金屬熱處理方法。將金屬工件加熱至一定溫度，並保持一定時間後，然後放到冷卻介質中快速冷卻。可改變金屬內部結構，一般用於提高金屬工件的硬度和耐磨性。 |
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| 把金屬工件加熱到一定溫度,然後突然浸在水或油中使其冷卻,以增加硬度 |
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| 即蘸火。金屬製品或玻璃製品的一種熱處理工藝。把金屬或玻璃製品加熱到一定溫度，隨即浸入水或油中冷卻。以提高製品的硬度和強度。 |
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Hardening or Quenching
cui huǒ
(行業內，淬讀"zàn"音，即讀“zàn huǒ”）
鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3（亞共析鋼）或Ac1（過共析鋼）以上某一溫度，保溫一段時間，使之全部或部分奧氏體化，然後以大於臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等溫）進行馬氏體（或貝氏體）轉變的熱處理工藝。
通常也將鋁合金、銅合金、鈦合金、鋼化玻璃等材料的固溶處理或帶有快速冷卻過程的熱處理工藝稱為淬火。
淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體或貝氏體轉變，得到馬氏體或貝氏體組織，然後配合以不同溫度的回火，以大幅提高鋼的強度、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等，從而滿足各種機械零件和工具的不同使用要求。也可以通過淬火滿足某些特種鋼材的的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學性能。
淬火能使鋼強化的根本原因是相變，即奧氏體組織通過相變而成為馬氏體組織（或貝氏體組織）。
鋼淬火工藝最早的應用見於河北易縣燕下都遺址出土的戰國時代的鋼製兵器。
淬火工藝最早的史料記載見於《漢書.王褒傳》中的“清水焠其峰”。
“淬火”在專業文獻上，人們寫的是“淬火”，而讀起來又稱“蘸火”。“蘸火”已成為專業口頭交流的習用詞，但文獻中又看不到它的存在。也就是說，淬火是標準詞，人們不讀它，“蘸火”是常用詞，人們卻不寫它，這是我國文字中不多見的現象。
淬火是“蘸火”的正詞，淬火的古詞為蔯火，本義是滅火，引申義是“將高溫的物體急速冷卻的工藝”。“蘸火”是冷僻詞，屬於現代詞，是文字改革後出現的産物，“蘸”字本義與淬火無關。“蘸火”本詞為“湛火”，“湛”字讀音同“蘸”，而其字形又與水、火有關，符合“水與火合為蔯”之意，字義與“淬火”相通。“湛火”為本詞，“蘸火”則為假藉詞。
淬火
將金屬工件加熱到某一適當溫度並保持一段時間，隨即浸入淬冷介質中快速冷卻的金屬熱處理工藝。常用的淬冷介質有????水、水、礦物油、空氣等。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性，因而廣泛用於各種工、模、量具及要求表面耐磨的零件（如齒輪、軋輥、滲碳零件等）。通過淬火與不同溫度的回火配合，可以大幅度提高金屬的強度、韌性及疲勞強度，並可獲得這些性能之間的配合（綜合機械性能）以滿足不同的使用要求。另外淬火還可使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學性能，如淬火使永磁鋼增強其鐵磁性、不銹鋼提高其耐蝕性等。淬火工藝主要用於鋼件。常用的鋼在加熱到臨界溫度以上時，原有在室溫下的組織將全部或大部轉變為奧氏體。隨後將鋼浸入水或油中快速冷卻，奧氏體即轉變為馬氏體。與鋼中其他組織相比，馬氏體硬度最高。鋼淬火的目的就是為了使它的組織全部或大部轉變為馬氏體，獲得高硬度，然後在適當溫度下回火，使工件具有預期的性能。淬火時的快速冷卻會使工件內部産生內應力，當其大到一定程度時工件便會發生扭麯變形甚至開裂。為此必須選擇合適的冷卻方法。根據冷卻方法，淬火工藝分為單液淬火、雙介質淬火、馬氏體分級淬火和貝氏體等溫淬火4類。
淬火效果的重要因素，淬火工件硬度要求和檢測方法：
淬火工件的硬度影響了淬火的效果。淬火工件一般采用洛氏硬度計，測試HRC硬度。淬火的薄硬鋼板和表面淬火工件可測試HRA的硬度。厚度小於0.8mm的淬火鋼板、淺層表面淬火工件和直徑小於5mm的淬火鋼棒，可改用表面洛氏硬度計，測試HRN硬度。
在焊接中碳鋼和某些合金鋼時，熱影響區中可能發生淬火現象而變硬，易形成冷裂紋，這是在焊接過程中要設法防止的。
由於淬火後金屬硬而脆，産生的表面殘餘應力會造成冷裂紋，回火可作為在不影響硬度的基礎上，消除冷裂紋的手段之一。
淬火對厚度、直徑較小的零件使用比較合適，對於過大的零件，淬火深度不夠，滲碳也存在同樣問題，此時應考慮在鋼材中加入鉻等合金來增加強度。
淬火是鋼鐵材料強化的基本手段之一。鋼中馬氏體是鐵基固溶體組織中最硬的相(1)，故鋼件淬火可以獲得高硬度、高強度。但是，馬氏體的脆性很大，加之淬火後鋼件內部有較大的淬火內應力，因而不宜直接應用，必須進行回火。
1鋼中鐵基固溶體的顯微硬度值
淬火工藝在現代機械製造工業得到廣泛的應用。機械中重要零件，尤其在汽車、飛機、火箭中應用的鋼件幾乎都經過淬火處理。為滿足各種零件幹差萬別的技術要求，發展了各種淬火工藝。如，按接受處理的部位，有整體、局部淬火和表面淬火；按加熱時相變是否完全，有完全淬火和不完全淬火(對於亞共析鋼，該法又稱亞臨界淬火)；按冷卻時相變的內容，有分級淬火，等溫淬火和欠速淬火等。
工藝過程 包括加熱、保溫、冷卻3個階段。下面以鋼的淬火為例，介紹上述三個階段工藝參數選擇的原則。
加熱溫度 以鋼的相變臨界點為依據，加熱時要形成細小、均勻奧氏體晶粒，淬火後獲得細小馬氏體組織。碳素鋼的淬火加熱溫度範圍如圖1所示。由本圖示出的淬火溫度選擇原則也適用於大多數合金鋼，尤其低合金鋼。亞共析鋼加熱溫度為Ac3溫度以上30～50℃。從圖上看，高溫下鋼的狀態處在單相奧氏體(A)區內，故稱為完全淬火。如亞共析鋼加熱溫度高於Ac1、低於Ac3溫度，則高溫下部分先共析鐵素體未完全轉變成奧氏體，即為不完全(或亞臨界)淬火。過共析鋼淬火溫度為Ac1溫度以上30～50℃，這溫度範圍處於奧氏體與滲碳體(A+C)雙相區。因而過共析鋼的正常的淬火仍屬不完全淬火，淬火後得到馬氏體基體上分佈滲碳體的組織。這-組織狀態具有高硬度和高耐磨性。對於過共析鋼，若加熱溫度過高，先共析滲碳體溶解過多，甚至完全溶解，則奧氏體晶粒將發生長大，奧氏體碳含量也增加。淬火後，粗大馬氏體組織使鋼件淬火態微區內應力增加，微裂紋增多，零件的變形和開裂傾嚮增加；由於奧氏體碳濃度高，馬氏體點下降，殘留奧氏體量增加，使工件的硬度和耐磨性降低。常用鋼種淬火的溫度參見表2。
2常用鋼種淬火的加熱溫度
實際生産中，加熱溫度的選擇要根據具體情況加以調整。如亞共析鋼中碳含量為下限，當裝爐量較多，欲增加零件淬硬層深度等時可選用溫度上限；若工件形狀復雜，變形要求嚴格等要采用溫度下限。
保溫時間 由設備加熱方式、零件尺寸、鋼的成分、裝爐量和設備功率等多種因素確定。對整體淬火而言，保溫的目的是使工件內部溫度均勻趨於一致。對各類淬火，其保溫時間最終取决於在要求淬火的區域獲得良好的淬火加熱組織。
加熱與保溫是影響淬火質量的重要環節，奧氏體化獲得的組織狀態直接影響淬火後的性能。-般鋼件奧氏體晶粒控製在5～8級。
冷卻方法 要使鋼中高溫相——奧氏體在冷卻過程中轉變成低溫亞穩相——馬氏體，冷卻速度必須大於鋼的臨界冷卻速度。工件在冷卻過程中，表面與心部的冷卻速度有-定差異，如果這種差異足夠大，則可能造成大於臨界冷卻速度部分轉變成馬氏體，而小於臨界冷卻速度的心部不能轉變成馬氏體的情況。為保證整個截面上都轉變為馬氏體需要選用冷卻能力足夠強的淬火介質，以保證工件心部有足夠高的冷卻速度。但是冷卻速度大，工件內部由於熱脹冷縮不均勻造成內應力，可能使工件變形或開裂。因而要考慮上述兩種矛盾因素，合理選擇淬火介質和冷卻方式。
冷卻階段不僅零件獲得合理的組織，達到所需要的性能，而且要保持零件的尺寸和形狀精度，是淬火工藝過程的關鍵環節。
分類 可按冷卻方式分為單液淬火、雙液淬火、分級淬火和等溫淬火等。冷卻方式的選擇要根據鋼種、零件形狀和技術要求諸因素。
單液淬火 將工件加熱後使用單一介質冷卻，最常使用的有水和油兩種，其變、溫麯綫如圖2中的麯綫1。為防止工件過大的變形和開裂，工件不宜在介質中冷至室溫，可在200～300℃出水或油，在空氣中冷卻。單液淬火操作簡單易行，廣泛用於形狀簡單的工件。有時將工件加熱後，先在空氣中停留-段時間，再淬入淬火介質中，以減少淬冷過程中工件內部的溫差，降低工件變形與開裂的傾嚮，稱為預冷淬火。
圖2 各種淬火冷卻的變溫麯綫示意圖 麯綫1-單液淬火；麯綫2-雙液淬火； 麯綫3-分級淬火；麯綫4-等溫淬火
雙液淬火 工件加熱後，先淬入水或其他冷卻能力強的介質中冷卻至400℃左右，迅速轉入油或其他冷卻能力較弱的介質中冷卻。變溫麯綫如圖2中麯綫2。所謂“水淬油冷”法使用得相當普遍。先淬入冷卻能力強的介質，工件快速冷卻可避免鋼中奧氏體分解。低溫段轉入冷卻能力較弱的介質可有效減少工件的內應力，降低工件變形和開裂傾嚮。本工藝的關鍵是如何控製在水中停留的時間。根據經驗，按工件厚度計算在水中停留的時間，係數為O.2～O.3s/mm，碳素鋼取上限，合金鋼取下限。這種工藝適用於碳素鋼製造的中型零件(直徑10～40mm)和低合金鋼製造的較大型零件。
分級淬火 工件加熱後，淬入溫度處於馬氏體點(ms)附近的介質(可用熔融硝????、鹼或熱油)中，停留一段時間，然後取出空冷。變溫麯綫如圖2中麯綫3。分級溫度應選擇在該鋼種過冷奧氏體的穩定區域，以保證分級停留過程中不發生相變。對於具有中間穩定區(“兩個鼻子”)型TTT麯綫的某些高合金鋼，分級溫度也可選在中溫(400～600℃)區。分級的目的是使工件內部溫度趨於一致，減少在後續冷卻過程中的內應力及變形和開裂傾嚮。此工藝適用於形狀復雜，變形要求嚴格的合金鋼件。高速鋼製造的工具淬火多用此工藝。
等溫淬火 工件加熱後，淬入溫度處於該鋼種下貝氏體(B下)轉變範圍的介質中，保溫使之完成下貝氏體轉變，然後取出空冷，變溫麯綫如圖2中的麯綫4。等溫溫度對下貝氏體性能影響較大，溫度控製要求嚴格。常用鋼種的等溫溫度和時間列於表3。等溫淬火工藝特別適用於要求變形小、形狀復雜，尤其同時還要求較高強韌性的零件。
3 中國常用鋼種的等溫溫度和等溫時間 |
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cuihuo
淬火
quenching
將鋼從高溫奧氏體區快速冷卻，使過冷的奧氏體産生非擴散性轉變産物──馬氏體的金屬熱處理工藝（見馬氏體相變，過冷奧氏體轉變圖）。
淬火是使鋼強化的基本手段之一，將鋼淬火成馬氏體，隨後回火以提高韌性，是使鋼獲得高綜合機械性能的傳統方法。為了充分發掘鋼的強度，必須首先使鋼完全轉變成馬氏體，即必須以足夠快的速率冷卻，避免奧氏體在淬火過程中分解成鐵素體、珠光體或貝氏體一類組織，這一速率稱為臨界冷卻速率，一般也稱作臨界冷卻速度。有些高合金鋼如沉澱硬化型不銹鋼（17-7PH鋼等），或有色金屬如硬鋁合金(Al-Cu-Mg係合金)等，也都進行類似淬火的快冷處理，但它們的目的是為了把高溫相（分別為奧氏體和□□□固溶體）保持到室溫，使其呈過飽和狀態,以後需另通過時效處理才能使材料硬化,這類淬火稱為固溶熱處理。
從工藝的角度出發,淬火溫度和淬火介質的選擇,是影響淬火效果的重要因素，而這些都取决於鋼和合金的性質。就鋼的性質而言，鋼在淬火中形成馬氏體的能力取决於鋼的臨界冷卻速度（鋼的淬透性）。鋼的淬透性則是由奧氏體的成分和其他一些因素，如奧氏體晶粒度、合金元素在奧氏體中分佈的均勻程度等决定的。確定鋼的淬透性至關重要，它是選擇淬火工藝參數的重要依據。
淬火加熱溫度 簡稱淬火溫度，選擇標準應以能得到細而均勻的奧氏體晶粒為原則，以便於冷卻後獲得細小的馬氏體。碳鋼的淬火加熱溫度範圍如圖1 碳鋼的淬火加熱溫度範圍所示。一般亞共析鋼的淬火溫度為□□以上30～50□，淬火後獲得馬氏體組織。如淬火溫度選在□□～□□□之間,一部分先共析鐵素體依然存在；在淬火後的組織中，除馬氏體外，將混有低硬度的鐵素體，降低力學性能。如加熱至□□□以上的過高溫度,奧氏體晶粒粗化，淬火後獲得的馬氏體組織也粗大，脆性增加；且淬火變形大，易造成淬火開裂。過共析鋼的淬火溫度為□□□以上30～50□;淬火後獲得馬氏體和未溶的粒狀滲碳體組織，殘留奧氏體也少。如加熱至□□以上,先共析滲碳體將全部溶入奧氏體，使奧氏體的碳量增加，奧氏體晶粒長大,馬氏體轉變起始點М□和終了點М□降低；淬火後不僅馬氏體粗大，而且有大量殘留奧氏體。對於低合金鋼的淬火溫度，可根據其臨界溫度□□□□和□□□及所含合金元素的性質，參照上述原則確定。
若鋼中含有強碳化物形成元素，淬火溫度一般應偏高些，以加速碳化物的溶解，增大奧氏體中碳和合金元素含量，從而提高過冷奧氏體的穩定性；對於含碳、錳較高的鋼，應采用較低的淬火溫度，以避免奧氏體晶粒粗化。淬火加熱過程中的氧化、脫碳直接影響淬火後工件的使用壽命，為此采用????浴加熱、可控氣氛加熱或真空加熱等方法。
淬火冷卻介質 淬火時鋼製件中需要得到 100％馬氏體的部位，其冷卻速度(冷卻速率)必須大於臨界冷卻速度，否則不能充分淬硬和達到要求的淬硬深度。但是冷卻速度過大在奧氏體嚮馬氏體轉變過程中將産生巨大的組織應力和熱應力，使工件變形並有開裂的危險。為瞭解决上述矛盾,鋼的合理的淬火冷卻過程應如圖2鋼的合理淬火冷卻過程示意圖所示。通常要求在珠光體轉變區或貝氏體轉變區等奧氏體最不穩定區域要快速冷卻，以防止其分解，通過馬氏體轉變區域要較緩慢冷卻，以減小奧氏體轉變馬氏體時出現的應力。常用淬火介質及其冷卻速度如表所示。實際生産中可根據鋼種的特性選擇冷卻介質，如碳鋼的臨界冷卻速度大，應選用水、????水等冷卻能力較強的介質;合金鋼的臨界冷卻速度小,可采用比較緩和的介質如油等。
由表內常用淬火介質的冷卻速 |
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- : beta quench, Case Hardening
- n.: chilling, hardening, quenching
- vt.: quench
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- v. tremper
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| 蘸火 |
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