所有金属都可以回火吗？不能，以下是为什么该过程仅限于某些钢材的原因。

不，并非所有金属都可以回火。 回火是一种非常特定的热处理，旨在降低已硬化金属的脆性。此过程几乎专门应用于铁合金，如碳钢，因为它们独特的晶体结构允许进行初始硬化，这使得回火既可能又必要。

金属回火的能力并非独立属性；它是一个修正步骤，完全取决于金属是否能首先通过淬火硬化。如果金属不能硬化形成脆性的马氏体结构，则没有什么可回火的。

先决条件：为什么先进行硬化

只有当你理解回火与硬化的关系时，回火才有意义。这两个过程是同一枚硬币的两面，用于在钢材中实现机械性能的精确平衡。

硬化涉及将钢加热到临界温度，然后快速冷却，这个过程称为淬火。这种快速冷却将金属的内部结构锁定在高度应力、无序的状态。

此过程的关键成分是碳。当钢被加热时，其铁原子会排列成一种可以轻松溶解碳原子的晶体结构。可以将其想象成一个松散、开放的晶格。

淬火后，铁原子试图恢复到更紧凑的室温结构。然而，碳原子被困住，使晶格变形并产生应力。这种新的、针状的结构称为马氏体，它极其坚硬但也非常脆，就像玻璃一样。

仅经过硬化的钢材通常过于脆，不适合实际使用。硬化的刀刃会崩裂，硬化的锤子会在撞击时碎裂。回火解决了这个问题。

淬火产生的马氏体结构坚固，但几乎没有“韧性”。任何剧烈撞击都可能导致其灾难性断裂。这种特性被称为低韧性。

回火涉及将硬化钢重新加热到更低、精确控制的温度（远低于初始硬化温度）。这种温和的热量为被困的碳原子提供了足够的能量，使其稍微移动并释放一些内部应力。

这个过程会略微降低整体硬度，但会显著提高韧性——金属在不断裂的情况下变形和吸收能量的能力。最终性能由回火过程的精确温度和持续时间决定。

形成马氏体的能力是分界线。这种特性几乎是含足够碳的铁合金所独有的。

含碳量较高（通常高于0.3%）的钢材是硬化和回火的理想选择。这包括工具钢、弹簧钢和许多刀具钢，在这些材料中，硬度和韧性的精确平衡至关重要。

低碳钢或软钢在淬火时碳含量不足以形成大量的马氏体。因此，它不能有效硬化，而且由于没有极端的脆性需要纠正，回火也无效。

铝、铜、黄铜和青铜等有色金属具有完全不同的晶体结构。它们不能形成马氏体。它们通过完全不同的机制进行强化，例如加工硬化（弯曲或锤击）或时效硬化（一种时效过程）。

混淆不同的热处理是一个常见的陷阱。清楚每个过程的目的对于实现预期结果至关重要。

回火在硬化之后进行，以增加韧性。退火是一个独立的过程，金属被加热并非常缓慢地冷却，以实现最大的柔软度、延展性并消除内部应力。你退火金属是为了使其易于加工，而你回火它则是为了使其在最终形式下耐用。

虽然“回火”一词有时在口语中用于其他过程，但从冶金学角度来看是不正确的。缓解硬化钢中应力的机制是独一无二的。例如，对铝应用类似的过程可能会导致其退火（软化）。

硬度和韧性的最终平衡由回火温度决定。即使是25°C（约50°F）的差异也可能产生明显不同的结果，这就是为什么工业过程依赖于校准炉，而不仅仅是色标。

理解这一原理使您能够为您的特定应用选择正确的材料和工艺。

如果您的主要重点是制造锋利、耐用的切削刃（例如刀具或凿子）：您需要一种高碳钢，可以进行硬化以提高耐磨性，然后进行低温回火以保留大部分硬度，同时获得必要的韧性。
如果您的主要重点是弹性和抗冲击性（例如弹簧、斧头或锤子）：您需要一种中高碳钢，进行高温回火，牺牲显著的硬度以获得最大的韧性。
如果您的主要重点是强化铝等有色金属：您必须使用完全不同的方法，例如时效硬化（针对特定合金）或加工硬化，因为淬火和回火不起作用。

最终，掌握一种材料始于理解其基本特性并尊重释放其潜力所需的特定过程。