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将淬火成马氏体的钢加热到临界点A1以下某个温度，退火地址，保温适当时间，再冷到室温的一种热处理工艺。回火的目的在于消除淬火应力，使钢的组织转变为相对稳定状态。在不降低或适当降低钢的硬度和强度的条件下改善钢的塑性和韧性，以获得所希望的性能。中碳和高碳钢淬火后通常硬度很高，但很脆，一般需经回火处理才能使用。钢中的淬火马氏体，是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，具有体心正方结构，其正方度c/a随含碳量的增加而增大（c/a=1+0.045wt%C）。马氏体组织在热力学上是不稳定的，有向稳定组织过渡的趋势。许多钢淬火后还有一定量的残留奥氏体，也是不稳定的，回火过程中将发生转变。

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齿轮等钢构件作为用于保持韧性并提高表面硬度的处理，济宁退火，在多数情况下施行「渗碳」处理和「淬火」处理。渗碳处理，是在加热钢构件至奥氏体化温度以上的状态下使表面的碳浓度增大的处理，通常，在施行该渗碳处理后紧接着进行淬火处理。通过实施该渗碳处理和淬火处理，可以在确保钢构件芯部韧性的同时还能够提高表面硬度。有些渗碳钢构件，采用了添加有 Cr 和 Mo 的材质以达到提高淬火性和抗回火软化性等目的。

表面渗层不均匀的情况有三种：

① 渗层的深度不均匀；

② 渗层碳化物分布不均匀；

③ 工件之间的渗层厚度不一致。

渗层不均匀会导致硬度、耐磨性、疲劳强度的不一致，同时也会造成变形量得不均匀。

造成这种缺陷的原因由多种因素引起。主要是：

① 零件渗碳时表面不清洁，表面有锈斑，油垢；

② 炉内渗碳气体流动不均匀，零件彼此间的间隔太小；

③ 大小工件尺寸不一致，退火工艺，零件表面有炭黑；

④ 炉温的均匀性影响；

⑤ 排气阶段过程。只要渗碳前仔细清理零件表面，注意装夹具的方法，保证炉内气流的循环，定期清除炉内炭黑便能得到克服。