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热处理-回火处理
来源: | 作者:鼎言热处理 | 发布时间: 2019-10-29 | 5296 次浏览 | 分享到:
     工件淬硬后再加热到Ac1点以下某一温度,保温一定时间然后冷却至室温的热处理工艺称为回火
1.回火的目的
     (1)减少或消除淬火应力。钢淬火后存在着很大的淬火内应力,如不及时消除,往往会造成变形和开裂,使用时也易发生脆断。通过及时回火,减少或消除内应力,以保证钢件正常使用
     (2)满足使用性能要求。钢淬火后硬度较高,脆性较大,韧性较差,为满足使用性能的要求,通过回火来消除脆性,改善韧性,以获得所需要的力学性能。
     (3)稳定组织和尺寸。使亚稳定的淬火马氏体和残留奥氏体进一步转变成稳定的回火组织,从而稳定钢件的组织和尺寸。
2.回火时的组织与性能的变化
     钢淬火组织中的马氏体和残留奥氏体在室温下都是亚稳定状态,都存在向稳定状态转变的趋向。回火是采用加热等手段,使亚稳定的淬火组织向相对稳定的回火组织转化的工艺过程。随着回火温度的不同,将发生以下转变。
     (1)马氏体分解。淬火钢回火加热到80~350℃时,马氏体中的过饱和碳会以极细微的过渡相碳化物(ε碳化物)析出,并均匀分布在马氏体基体中,使马氏体的过饱和度下降,形成回火马氏体。在此温度回火时,钢的淬火内应力减小,马氏体的脆性下降,但硬度并不降低。
     (2)残留奥氏体分解。淬火钢回火加热到200~300℃时残留奥氏体开始分解成下贝氏体或马氏体,其产物随即又分解成回火马氏体,因而淬火应力进一步减小,硬度则无明显降低。   
     (3)渗碳体形成。淬火钢回火加热到300-400℃时,过渡相ε碳化物逐渐向渗碳体转变,并从过饱和马氏体中析出,形成更为稳定的碳化物,此时组织由铁素体(其形态仍保留针状马氏体的形状)和极细小的碳化物组成,称为回火屈氏体。淬火应力基本消除,硬度降低
     (4)碳化物的聚集长大和c相的再结晶。淬火钢回火加热到400℃以上时,极细小的渗碳体颗粒将逐渐形成较大的粒状碳化物。而且铁素体(a相)将发生再结晶,其形态由针状转变为块状组织。这种由多边形铁素体和粗粒状碳化物组成的组织称为回火索氏体。此时淬火内应力完全消除,硬度明显下降。淬火钢在不同温度回火时,将得到不同的组织,性能也将随之发生变化。性能变化的一般规律是:随回火温度的升高,钢的强度、硬度下降,塑性、韧性升高。值得注意的是,淬火钢在250~350℃回火时,冲击韧度明显下降,出现脆性,这种现象称为低温回火脆性,一般应避开在该温度范围内回火。 
3.回火方法
      在实际生产中,按回火温度的不同,通常将回火方法分为三类
     (1)低温回火(<2509℃)。低温回火得到回火马氏体(Ma)组织。在保证淬火钢具有高硬度和高耐磨性的同时,低温回火可消除或减小淬火应力,减少钢的脆性。低温回火主要用于要求硬度58~64HRC的滚动轴承、量具、刃具、冷作模具、渗碳淬火件等,这类钢经淬火、低温回火后,一般硬度为5864HRC
     (2)中温回火(250~500℃)。中温回火得到回火屈氏体(T)组织,可获得高的弹性极限、屈服强度和韧性。中温回火主要用于要求硬度为35-50HRC的弹性零件、热锻模具等,经淬火、中温回火后,硬度为35~50HRC。
      (3)高温回火(>500℃)。高温回火得到回火索氏体(S)组织,可获得良好的综合力学性能。淬火加高温回火的复合热处理工艺称为调质处理。调质处理主要用于要求良好综合力学性能。硬度为200~350HBS。各种重要的结构零件，如螺栓，连杆，齿轮及轴类等产品。
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