【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机械性能。它通过将金属加热到适当温度并保持一段时间后，在空气中冷却，以达到细化晶粒、均匀组织的目的。正火广泛应用于钢铁材料的加工过程中，尤其在制造机械零件时具有重要意义。
一、正火的基本概念
| 项目 | 内容 |
| 定义 | 正火是将金属材料加热至临界温度以上，保温一定时间后，在空气中自然冷却的热处理工艺。 |
| 目的 | 细化晶粒、改善材料的机械性能、消除内应力、提高材料的切削加工性能。 |
| 适用材料 | 主要用于碳钢、合金钢等金属材料。 |
| 工艺流程 | 加热 → 保温 → 空冷（或风冷） |
| 与退火的区别 | 正火冷却速度比退火快，得到的组织更细小，硬度略高。 |
二、正火的作用与优点
1. 改善材料性能：正火可以提高材料的强度和韧性，使其更适合后续加工。
2. 细化晶粒：通过适当的加热和冷却，使金属内部晶粒更加均匀细小。
3. 降低内应力：有助于减少材料在加工过程中产生的残余应力。
4. 提升切削性能：经过正火处理后的材料更容易进行切削加工。
三、正火的应用场景
| 应用领域 | 说明 |
| 机械制造 | 用于制造齿轮、轴类等重要机械部件。 |
| 汽车工业 | 提高汽车零部件的耐磨性和使用寿命。 |
| 建筑工程 | 改善钢材的结构稳定性，增强建筑安全性。 |
| 航空航天 | 用于高性能合金材料的预处理，提高材料综合性能。 |
四、正火与相关热处理工艺对比
| 工艺 | 冷却方式 | 组织特点 | 硬度 | 应用 |
| 正火 | 空冷 | 细小、均匀 | 中等 | 多数结构件 |
| 退火 | 缓慢冷却 | 粗大、软化 | 低 | 需要塑性加工的材料 |
| 淬火 | 快速冷却（水或油） | 高硬度、脆性 | 高 | 需要高硬度的零件 |
| 回火 | 淬火后加热 | 细化组织、降低脆性 | 中等 | 淬火后的补充处理 |
五、总结
正火是一种重要的金属热处理工艺，通过合理的加热与冷却过程，能够有效改善金属材料的微观组织和力学性能。相比其他热处理方法，正火操作简便、成本较低，适用于多种金属材料的加工需求。在实际应用中，应根据材料种类和使用要求选择合适的正火参数，以确保最终产品的质量与性能。
