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鋼的熱處理是通過對固態鋼進行加熱、保溫和冷卻，以改變其內部組織結構，從而獲得所需性能的工藝。鋼鐵整體熱處理主要有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝，常被稱為熱處理的“四把火”。
退火是將鋼加熱到適當溫度，保溫后緩慢冷卻（通常是隨爐冷卻）的工藝。其主要目的是降低硬度、提高塑性、消除內應力，并為后續加工或熱處理做組織準備。根據目的不同，退火可分為完全退火、球化退火和去應力退火等。
正火的加熱溫度與退火相似，但保溫后是在空氣中冷卻，冷卻速度比退火快。因此，正火后鋼的組織更細，強度和硬度比退火狀態稍高。它常用于改善低碳鋼的切削性能，或作為對性能要求不高的零件的最終熱處理。
淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫后在水、油等介質中快速冷卻。其目的是獲得高硬度的馬氏體組織，從而大幅提高鋼的強度、硬度和耐磨性。但淬火后鋼件脆性大，且存在內應力，不能直接使用。
回火是緊接淬火后的工序，將淬火后的鋼重新加熱到低于臨界點的某一溫度，保溫后再冷卻。其核心目的是消除淬火應力，降低脆性，調整硬度、強度和韌性，獲得穩定的組織與綜合力學性能。根據加熱溫度，回火可分為低溫、中溫和高溫回火。
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