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回火,回火工艺

发布时间:2016.09.30     浏览次数:     新闻来源:www.2009gl.com

回火

回火是将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度,保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理工艺。或将淬火后的合金工件加热到适当温度,保温若干时间,然后缓慢或快速冷却。一般用以减低或消除淬火钢件中的内应力,或降低其硬度和强度,以提高其延性或韧性。

回火的目的:

回火是工件淬硬后加热到AC1以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。
回火一般紧接着淬火进行,其目的是:
1.消除工件淬火时产生的残留应力,防止变形和开裂;
2.调整工件的硬度、强度、塑性和韧性,达到使用性能要求;
3.稳定组织与尺寸,保证精度;
4.改善和提高加工性能。因此,回火是工件获得所需性能的最后一道重要工序。

回火分类:

按回火温度范围,回火可分为低温回火、中温回火和高温回火。

低温回火

  • 工件在150~250℃进行的回火。
  • 目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性,降低淬火残留应力和脆性
  • 回火后得到回火马氏体,指淬火马氏体低温回火时得到的组织。
  • 力学性能:58~64HRC,高的硬度耐磨性。
  • 应用范围:刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳及表面淬火的零件等。

中温回火

  • 工件在350~500 ℃之间进行的回火。
  • 目的是得到较高的弹性和屈服点,适当的韧性。回火后得到回火托氏体,指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着极其细小球状碳化物(或渗碳体)的复相组织。
  • 力学性能:35~50HRC,较高的弹性极限、屈服点和一定的韧性。
  • 应用范围:弹簧、锻模、冲击工具等。

高温回火

  • 回火温度与金刚韧性的关系
  • 工件在500℃以上进行的回火。
  • 目的是得到强度、塑性和韧性都较好的综合力学性能。
  • 回火后得到回火索氏体,指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着细小球状碳化物(包括渗碳体)的复相组织。
  • 力学性能:200~350HBS,较好的综合力学性能。
  • 应用范围:广泛用于各种较重要的受力结构件,如连杆、螺栓、齿轮及轴类零件等。
  • 工件淬火并高温回火的复合热处理工艺称为调质。调质不仅作最终热处理,也可作一些精密零件或感应淬火件预先热处理。

回火的注意事项:

    将淬火成马氏体的钢加热到临界点A1以下某个温度,保温适当时间,再冷到室温的一种热处理工艺。回火的目的在于消除淬火应力,使钢的组织转变为相对稳定状态。在不降低或适当降低钢的硬度和强度的条件下改善钢的塑性和韧性,以获得所希望的性能。中碳和高碳钢淬火后通常硬度很高,但很脆,一般需经回火处理才能使用。钢中的淬火马氏体,是碳在α-Fe中的过饱和固溶体,具有体心正方结构,其正方度c/a随含碳量的增加而增大(c/a=1+0.045wt%C)。马氏体组织在热力学上是不稳定的,有向稳定组织过渡的趋势。许多钢淬火后还有一定量的残留奥氏体,也是不稳定的,回火过程中将发生转变。因此,回火过程本质上是在一定温度范围内加热粹火钢,使钢中的热力学不稳定组织结构向稳定状态过渡的复杂转变过程。转变的内容和形式则视淬火钢的化学成分和组织,以及加热温度而有所不同(见马氏体相变)。

    调整淬硬钢以便使用的第三步通常是回火。除了等温淬火钢通常在淬火状态下使用外,大多数钢都不能在淬火状态下使用。为产生马氏体而采取的激冷使钢很硬,产生宏观内应力和微观内应力,使材料塑性很低,脆性极大。为减少这种危害,可通过将钢再加热到A1线低温转变以下某一温度。淬火钢回火时产生的结构变化是时间和温度的函数?其中温度是最重要的。必须要强调,回火不是硬化方法,而是刚好相反。回火钢是将经热处理硬化的钢?通过回火时的再加热来释放应力、软化和提高塑性。 回火引起的结构变化和性能改变取决于钢重新加热的温度。温度越高,效果越大,所以温度的选择通常取决于牺牲硬度和强度换取塑性和韧性的程度。重新加热到100℃以下,对淬火普碳钢影响不大,在100℃到200℃之间?结构会发生某些变化,在200℃以上?结构和性能显著变化。在紧靠着A1温度以下的长时间加热会产生与球化退火过程类似的球化结构。 在工业上,通常要避免在250℃到425℃范围内回火,因为这个范围内回火的钢经常会产生无法解释的脆性或塑性丧失现象。一些合金钢在425℃到600℃范围内,也会产生“回火脆性”,特别是从(或通过)这个温度范围缓慢冷却时出现。当这些钢必须高温回火时,它们通常加热到600℃以上并快速冷却。当然,从这个温度快冷不会产生硬化,因为没有进行奥氏体化。

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