从本质上讲，回火和烧结是根本不同的热处理工艺，目标也截然相反。烧结是一种制造方法，利用热量将粉末熔合成立体物体；而回火是一种精加工步骤，利用热量降低已成形的硬化金属部件的脆性。它们不可互换，适用于材料生命周期的完全不同阶段。
关键的区别在于起始材料和最终目标。烧结是利用粉末制造出坚固、致密的部件。回火是修改现有固体部件，使其更不易脆裂，更耐用。
烧结的目标：从粉末中制造固体
烧结是一种主要的制造工艺，尤其在粉末冶金和陶瓷领域。它的全部目的是将松散的颗粒集合体转化为连贯的固体块。
什么是烧结？
烧结是将压实的粉末（通常称为“生坯”）加热到低于材料熔点的高温。
此过程减少了起始颗粒之间的孔隙率，导致物体收缩并增加密度。正如热压（一种烧结形式）中所述，这可能是一个“活化”过程，其中也施加压力以加速致密化。
机制：颗粒熔合
烧结不是熔化材料，而是促使原子在颗粒边界处扩散，从而在它们之间形成牢固的键。
目标是消除空隙（孔隙），并将粉末熔合为单一、致密的整体。环境，例如氢气或氮气等气体的存在，对于在特定材料（如氮化物或金属）中实现完全致密化至关重要。
常见应用
烧结对于制造熔点极高、难以或无法铸造的材料部件至关重要，例如钨丝、硬质合金刀具和先进陶瓷。
回火的目标：修改固体金属
回火是一种二次热处理工艺。它从不用于制造物体，而是用于改善已经成形和硬化的物体的性能。
什么是回火？
回火几乎总是对经过硬化处理（淬火）的黑色金属（如钢）进行。硬化使钢非常坚硬，但也极易脆裂且内应力大。
该过程包括将硬化部件重新加热到远低于其硬化温度的精确温度，保持特定时间，然后冷却。
机制：消除内应力
回火产生的热量使钢晶体结构（微观结构）中的碳原子略微重新排列。这消除了淬火过程中产生的巨大内应力。
这种微观结构变化降低了硬度和脆性，同时显著增加了材料的韧性——即其在不断裂的情况下变形和吸收能量的能力。
常见应用
回火对于制造既要足够坚硬以保持刃口或耐磨，又要足够坚韧以承受冲击和震动的工具和机器零件至关重要。例如刀片、斧头、齿轮和结构钢部件。
了解主要区别
这两种工艺之间的混淆源于它们都使用热量。然而，直接比较揭示了它们的根本区别。
起始材料：粉末 vs. 固体
这是最明显的区别。烧结始于粉末。回火始于已经硬化的完全成形的固体金属部件。
工艺温度：低于熔点 vs. 低于临界点
烧结将材料加热到略低于其熔点的温度，以促进颗粒扩散。回火将硬化金属加热到低得多的温度，特别是低于其下临界温度，以避免抵消之前的硬化处理。
主要结果：致密化 vs. 韧性
烧结的最终目标是致密化——将多孔粉末压块转化为固体物体。回火的最终目标是通过降低已硬化材料的脆性来提高韧性。
根据您的目标做出正确选择
正确的工艺完全取决于您的起始材料和您需要实现的目标。
- 如果您的主要目标是从金属或陶瓷粉末中制造固体部件：您需要烧结来熔合颗粒并达到所需的密度和形状。
- 如果您的主要目标是使硬化钢部件不易脆裂：您需要回火来消除内应力并提高其韧性和耐用性。
- 如果您的主要目标是连接两个独立的部件：这两种工艺都不正确；您应该考虑焊接、钎焊或软钎焊，它们使用熔融填充材料来形成结合。
理解每种工艺的根本目的——制造部件与修改性能——是掌握这些材料处理的关键。
总结表：
| 特点 | 烧结 | 回火 |
|---|---|---|
| 主要目标 | 从粉末中制造固体部件 | 降低硬化固体部件的脆性 |
| 起始材料 | 压实的粉末（“生坯”） | 固体、硬化金属（例如，淬火钢） |
| 工艺温度 | 高，但低于材料熔点 | 低到中等，远低于硬化温度 |
| 关键结果 | 致密化和颗粒结合 | 韧性增加和应力消除 |
| 常见应用 | 粉末冶金部件、陶瓷、硬质合金工具 | 刀片、齿轮、弹簧、结构部件 |
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