熱處理工序比較
淬火 vs 回火：同一道製程的兩個半程
熱處理裡最常被問的一組詞，但問題本身問錯了。本頁說明每一步真正做了什麼，以及哪一步決定您下單的硬度。
Quenching vs Tempering
簡答：淬火造出硬度，回火還回韌性並決定最終 HRC
淬火是把鋼加熱到沃斯田鐵區間——依鋼種大致 820–880°C——再在油、水或聚合物中快速冷卻，得到麻田散鐵：零件一生中最硬、最脆、殘留應力最高的狀態。回火是把已淬硬的零件重新加熱到相變點以下，通常 150–650°C，讓麻田散鐵回火、碳化物析出、殘留應力鬆弛、韌性回來。兩者不是選項，而是一道完整製程——淬火加回火（調質）。淬火決定硬度上限，上限由鋼的含碳量卡死；回火溫度則決定在下降過程中停在哪一檔。沒有任何扣件以淬火態交貨。
淬火與回火比較表
| 項目 | 淬火 | 回火 |
|---|---|---|
| 做什麼 | 加熱至沃斯田鐵區間後快速冷卻 | 把已淬硬零件重新加熱到相變點以下再冷卻 |
| 典型溫度 | 依鋼種約 820–880°C，隨後油淬/水淬/聚合物淬 | 約 150–650°C，依所需硬度選取 |
| 鋼中發生什麼 | 沃斯田鐵轉變為麻田散鐵：硬、脆、應力大 | 麻田散鐵回火，碳化物析出，殘留應力鬆弛 |
| 對硬度的影響 | 把硬度推到最高，上限由含碳量決定 | 可預測地降低硬度——溫度就是調節旋鈕 |
| 對韌性的影響 | 全製程中最低點 | 恢復韌性與衝擊性能 |
| 殘留應力與開裂風險 | 最高——淬裂出現在此，多在尖角、橫孔、牙底 | 顯著降低殘留應力 |
| 能單獨使用嗎 | 不能，淬火態扣件不是可用零件 | 只對已淬硬的零件有意義 |
| 結果由什麼控制 | 鋼種、斷面尺寸、淬火介質、攪拌與零件幾何 | 首先是回火溫度，其次是持溫時間 |
| 標準的要求 | ISO 898-1 要求 8.8 級以上須調質 | ISO 898-1 規定最低回火溫度：8.8/9.8/10.9 為 425°C，12.9 為 380°C |
| 常見失效 | 淬裂、軟點、變形、殘留沃斯田鐵 | 回火過度導致偏軟、為湊硬度低於等級最低回火溫度、在脆化溫區持溫 |
每一步替您決定什麼
Quenching
淬火決定上限。低碳鋼無論怎麼處理都達不到高碳鋼的硬度；淬火也決定芯部是否硬得起來，這取決於鋼種的硬化能與斷面尺寸。若問題是「為什麼硬度達不到規格」，答案幾乎都在這一步，而不在回火。
Tempering
回火決定交貨值：圖面上的 HRC、韌性，以及殘留多少應力。若問題是「零件太硬、太脆、鎖付時開裂」，通常出在回火溫度與時間。對分級扣件，切勿為讓硬度數字過關而低於等級規定的最低回火溫度——數字有了，標準想保證的韌性沒了。
寫入圖面前的限制
- 兩者不是二選一，所以「該淬火還是回火」沒有答案。若想要軟、便於切削的零件，您要的是退火或正常化，不是回火。
- 本頁溫度與硬度區間為小件常規參考值，取決於鋼種、斷面與適用規範，須以實測硬度確認。
- 同一回火溫度在不同鋼種上給出不同硬度：400°C 用於 S45C 與 SCM440 結果不同，應依該鋼種自身的回火曲線取值。
- 淬火到回火之間的間隔確有影響——停留在淬火態的零件應力很高，可能在料籃裡開裂。
- 回火救不了從未淬硬的零件，也修不了已經發生的脫碳。
- 後續鍍鋅且硬度達到或超過約 320 HV（10.9 級以上）的零件須依 ISO 4042 除氫烘烤，這與回火是兩回事。
下單應提供
- 1鋼材鋼種與材質證明
- 2要求的硬度範圍、量測位置與方法（HRC/HV，依 ISO 6508 / ISO 6507）
- 3若適用，註明扣件等級，如 ISO 898-1 的 8.8 / 10.9 / 12.9
- 4最厚斷面與風險部位：尖角、橫孔、牙底
- 5變形要求與後製程（電鍍、除氫烘烤）
- 6批量件數或重量，以及可解剖檢驗的樣件
常見問題
淬火和回火能二選一嗎？
不能，它們是同一製程的連續兩步。只淬火會得到硬但脆且應力很高的零件，無法使用；只回火而零件從未淬硬，則幾乎不改變什麼。
我下單的 HRC 由哪一步決定？
交貨硬度由回火溫度決定，淬火決定該鋼種能達到的上限。若上限低於您要求的數值，代表選材不對，靠調回火溫度解決不了。
為了保持硬度可以跳過回火嗎？
不建議。淬火態零件殘留應力極高，可能在存放或搬運中自行開裂；對分級扣件，ISO 898-1 還規定了最低回火溫度，跳過這一步就不符合您所指定的等級。