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碳鋼熱處理法 (碳鋼之回火 (低溫回火 (加熱溫度為150-250℃。淬火產生的馬氏體保持不變，但是鋼的脆性降低，淬火應力降低。主要用於工具、滾動軸…
碳鋼熱處理法
碳鋼之回火
回火是將淬火鋼加熱到奧氏體轉變溫度以下的適當溫度，保持高溫加熱1到2小時後冷卻。經過回火，鋼的結構趨於穩定，其脆性降低，韌性與塑性提高。回火往往與淬火相伴，並且是熱處理的最後一道工序，能消除或者減少淬火應力，穩定鋼的形狀與大小，防止淬火零件變形和開裂。高溫回火還可以改善切削加工性能。
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高溫回火
加熱溫度為500-650℃。淬火加高溫回火的連續工藝稱為調質處理。高溫回火組織為多邊形的鐵素體（ferrite）和細粒狀滲碳體（Fe3C）的混合組織，稱為回火索氏體。高溫回火為了得到強度、硬度和塑性韌性等性能的均衡狀態，主要用於重要結構零件的熱處理，如軸、齒輪、曲軸等。
碳鋼之正常化
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加熱至變態溫度以上 50℃後，保持一段時間，然後空冷至 500℃，再放入爐內冷卻，第一段空冷目的在生成微細的波來鐵組織，而第二段徐冷至常溫的目的，則在於消除殘留應力，此法處理構造用鋼，可提高伸長率和強韌性，對大型高碳鋼材則可有效防止內部龜裂。
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碳鋼之退火
先說相的變化：0.4C為亞共析鋼材質，完全退火的溫度需在沃斯田鐵相的溫度進行，假設溫度為900度。當持溫900度時，材料的基地組織的相為全沃斯田鐵相。利用鐵-碳平衡相圖來觀察時，當溫度下降至約780度時，開始析出初晶的肥粒鐵，當溫度介於780~727之間時，肥粒鐵持續析出，直到沃斯田鐵中的含碳量達到最高(0.76C)時，結束初析肥粒鐵的生成。此時的溫度為727度，而此時沃斯田鐵含碳量為0.76C，剩餘的沃斯田鐵呈現出共析鋼的組成，在下一瞬間，沃斯田鐵會生成由肥粒鐵與雪明碳鐵所組成的波來鐵組織，波來鐵組織的粗細與碳的擴散有關，碳的擴散則與冷卻速度有關。
碳鋼之淬火
鋼與鑄鐵在硬化處理前通常為片層狀珠光體結構。這種結構是鋼或鑄鐵於較低冷卻速率下製造所獲得的鐵素體與滲碳體的混合物。珠光體結構較為柔軟，無法勝任諸多日常應用。將珠光體加熱至起共晶轉變溫度（727°C）之上後快速冷卻部分晶體發生相變，獲得較為堅硬的馬氏體結構。含有馬氏體結構的鋼材通常用於刀刃等需要較強抗變形能力的工件上。
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