回火是指将淬火或者正火后的铸钢件加热到低于临界点Ac1的某一选定温度，保温一段时间后，以适当的速率冷却的热处理工艺。回火热处理可以是淬火或者正火后得到的不稳定组织转变为稳定组织，消除应力以及提高铸钢件的塑性和韧性。通常，砂铸合金钢铸件，淬火加高温回火处理的热处理工艺成为调质处理。淬火后的铸钢件必须及时进行回火，而正火后的铸钢件在必要的时候才予以回火处理。
回火后铸钢件的性能取决于回火温度、时间及次数。随时回火温度的提高和保温时间的延长，除了使铸钢件的淬火应力消除以外，还能使不稳定的淬火马氏体转变为回火马氏体、托氏体或者索氏体，从而使铸钢件的强度和硬度降低、塑性显著地提高。对于一些有强烈形成碳化物的合金元素（如铬、钼、钒和钨等）的中合金钢，在400℃-500℃回火的时候出现硬度升高、韧性下降的现象。这种现象称为二次硬化，即回火状态铸钢的硬度达到大值。在实际生产中，高密合金钢铸件，有二次硬化特性的中合金铸钢需要进行多次回火处理。
铸钢件热处理的特点
铸钢件热处理的特点
1）铸钢件的铸态组织中，常有粗大的枝晶和偏析。 热处理时，加热时间应略高于相同成分的锻钢件。 同时，非标合金钢铸件，需要适当延长奥氏体化的保持时间。
2）由于部分合金钢铸件铸态组织偏析严重，为消除其对铸件终性能的影响，在热处理时应采取均质化措施。
3）对于形状复杂、壁厚差异大的铸钢件，热处理时必须考虑截面效应和铸件应力因素。
4）铸钢件进行热处理时，必须根据其结构特点进行合理的热处理，尽量避免铸件变形。
正火主要用于钢铁工件。一般钢铁正火与退火相似，合金钢铸件，但冷却速度稍大，组织较细。有些临界冷却速度很小的钢，在空气中冷却就可以使奥氏体转变为马氏体，这种处理不属于正火性质，而称为空冷淬火。与此相反，一些用临界冷却速度较大的钢制作的大截面工件，即使在水中淬火也不能得到马氏体，淬火的效果接近正火。钢正火后的硬度比退火高。正火时不必像退火那样使工件随炉冷却，占用炉子时间短，生产，所以在生产中一般尽可能用正火代替退火。对于含碳量低于0.25%的低碳钢，正火后达到的硬度适中，比退火更便于切削加工，一般均采用正火为切削加工作准备。对含碳量为0.25～0.5%的中碳钢，正火后也可以满足切削加工的要求。对于用这类钢制作的轻载荷零件，正火还可以作为终热处理。高碳工具钢和轴承钢正火是为了消除组织中的网状碳化物，为球化退火作组织准备。
普通结构零件的终热处理 ，由于正火后工件比退火状态具有更好的综合力学性能，对于一些受力不大、性能要求不高的普通结构零件可将正火作为终热处理，以减少工序、节约能源、提高生产效率。此外，对某些大型的或形状较复杂的零件，当淬火有开裂的危险时，正火往往可以代替淬火、回火处理，作为终热处理。
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