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好品質(zhì)·鼎言造
熱處理-回火處理
來源:
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作者:鼎言熱處理
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發(fā)布時(shí)間: 2019-10-29
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工件淬硬后再加熱到Ac1點(diǎn)以下某一溫度,保溫一定時(shí)間然后冷卻至室溫的熱處理工藝稱為回火
1.回火的目的
(1)減少或消除淬火應(yīng)力。鋼淬火后存在著很大的淬火內(nèi)應(yīng)力,如不及時(shí)消除,往往會(huì)造成變形和開裂,使用時(shí)也易發(fā)生脆斷。通過及時(shí)回火,減少或消除內(nèi)應(yīng)力,以保證鋼件正常使用
(2)滿足使用性能要求。鋼淬火后硬度較高,脆性較大,韌性較差,為滿足使用性能的要求,通過回火來消除脆性,改善韌性,以獲得所需要的力學(xué)性能。
(3)穩(wěn)定組織和尺寸。使亞穩(wěn)定的淬火馬氏體和殘留奧氏體進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的回火組織,從而穩(wěn)定鋼件的組織和尺寸。
2.回火時(shí)的組織與性能的變化
鋼淬火組織中的馬氏體和殘留奧氏體在室溫下都是亞穩(wěn)定狀態(tài),都存在向穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變的趨向?；鼗鹗遣捎眉訜岬仁侄?使亞穩(wěn)定的淬火組織向相對穩(wěn)定的回火組織轉(zhuǎn)化的工藝過程。隨著回火溫度的不同,將發(fā)生以下轉(zhuǎn)變。
(1)馬氏體分解。淬火鋼回火加熱到80~350℃時(shí),馬氏體中的過飽和碳會(huì)以極細(xì)微的過渡相碳化物(ε碳化物)析出,并均勻分布在馬氏體基體中,使馬氏體的過飽和度下降,形成回火馬氏體。在此溫度回火時(shí),鋼的淬火內(nèi)應(yīng)力減小,馬氏體的脆性下降,但硬度并不降低。
(2)殘留奧氏體分解。淬火鋼回火加熱到200~300℃時(shí)殘留奧氏體開始分解成下貝氏體或馬氏體,其產(chǎn)物隨即又分解成回火馬氏體,因而淬火應(yīng)力進(jìn)一步減小,硬度則無明顯降低。
(3)滲碳體形成。淬火鋼回火加熱到300-400℃時(shí),過渡相ε碳化物逐漸向滲碳體轉(zhuǎn)變,并從過飽和馬氏體中析出,形成更為穩(wěn)定的碳化物,此時(shí)組織由鐵素體(其形態(tài)仍保留針狀馬氏體的形狀)和極細(xì)小的碳化物組成,稱為回火屈氏體。淬火應(yīng)力基本消除,硬度降低
(4)碳化物的聚集長大和c相的再結(jié)晶。淬火鋼回火加熱到400℃以上時(shí),極細(xì)小的滲碳體顆粒將逐漸形成較大的粒狀碳化物。而且鐵素體(a相)將發(fā)生再結(jié)晶,其形態(tài)由針狀轉(zhuǎn)變?yōu)閴K狀組織。這種由多邊形鐵素體和粗粒狀碳化物組成的組織稱為回火索氏體。此時(shí)淬火內(nèi)應(yīng)力完全消除,硬度明顯下降。淬火鋼在不同溫度回火時(shí),將得到不同的組織,性能也將隨之發(fā)生變化。性能變化的一般規(guī)律是:隨回火溫度的升高,鋼的強(qiáng)度、硬度下降,塑性、韌性升高。值得注意的是,淬火鋼在250~350℃回火時(shí),沖擊韌度明顯下降,出現(xiàn)脆性,這種現(xiàn)象稱為低溫回火脆性,一般應(yīng)避開在該溫度范圍內(nèi)回火。
3.回火方法
在實(shí)際生產(chǎn)中,按回火溫度的不同,通常將回火方法分為三類
(1)低溫回火(<2509℃)。低溫回火得到回火馬氏體(Ma)組織。在保證淬火鋼具有高硬度和高耐磨性的同時(shí),低溫回火可消除或減小淬火應(yīng)力,減少鋼的脆性。低溫回火主要用于要求硬度58~64HRC的滾動(dòng)軸承、量具、刃具、冷作模具、滲碳淬火件等,這類鋼經(jīng)淬火、低溫回火后,一般硬度為5864HRC
(2)中溫回火(250~500℃)。中溫回火得到回火屈氏體(T)組織,可獲得高的彈性極限、屈服強(qiáng)度和韌性。中溫回火主要用于要求硬度為35-50HRC的彈性零件、熱鍛模具等,經(jīng)淬火、中溫回火后,硬度為35~50HRC。
(3)高溫回火(>500℃)。高溫回火得到回火索氏體(S)組織,可獲得良好的綜合力學(xué)性能。淬火加高溫回火的復(fù)合熱處理工藝稱為調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)處理主要用于要求良好綜合力學(xué)性能。硬度為200~350HBS。各種重要的結(jié)構(gòu)零件，如螺栓，連桿，齒輪及軸類等產(chǎn)品。
1.回火的目的
(1)減少或消除淬火應(yīng)力。鋼淬火后存在著很大的淬火內(nèi)應(yīng)力,如不及時(shí)消除,往往會(huì)造成變形和開裂,使用時(shí)也易發(fā)生脆斷。通過及時(shí)回火,減少或消除內(nèi)應(yīng)力,以保證鋼件正常使用
(2)滿足使用性能要求。鋼淬火后硬度較高,脆性較大,韌性較差,為滿足使用性能的要求,通過回火來消除脆性,改善韌性,以獲得所需要的力學(xué)性能。
(3)穩(wěn)定組織和尺寸。使亞穩(wěn)定的淬火馬氏體和殘留奧氏體進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的回火組織,從而穩(wěn)定鋼件的組織和尺寸。
2.回火時(shí)的組織與性能的變化
鋼淬火組織中的馬氏體和殘留奧氏體在室溫下都是亞穩(wěn)定狀態(tài),都存在向穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變的趨向?；鼗鹗遣捎眉訜岬仁侄?使亞穩(wěn)定的淬火組織向相對穩(wěn)定的回火組織轉(zhuǎn)化的工藝過程。隨著回火溫度的不同,將發(fā)生以下轉(zhuǎn)變。
(1)馬氏體分解。淬火鋼回火加熱到80~350℃時(shí),馬氏體中的過飽和碳會(huì)以極細(xì)微的過渡相碳化物(ε碳化物)析出,并均勻分布在馬氏體基體中,使馬氏體的過飽和度下降,形成回火馬氏體。在此溫度回火時(shí),鋼的淬火內(nèi)應(yīng)力減小,馬氏體的脆性下降,但硬度并不降低。
(2)殘留奧氏體分解。淬火鋼回火加熱到200~300℃時(shí)殘留奧氏體開始分解成下貝氏體或馬氏體,其產(chǎn)物隨即又分解成回火馬氏體,因而淬火應(yīng)力進(jìn)一步減小,硬度則無明顯降低。
(3)滲碳體形成。淬火鋼回火加熱到300-400℃時(shí),過渡相ε碳化物逐漸向滲碳體轉(zhuǎn)變,并從過飽和馬氏體中析出,形成更為穩(wěn)定的碳化物,此時(shí)組織由鐵素體(其形態(tài)仍保留針狀馬氏體的形狀)和極細(xì)小的碳化物組成,稱為回火屈氏體。淬火應(yīng)力基本消除,硬度降低
(4)碳化物的聚集長大和c相的再結(jié)晶。淬火鋼回火加熱到400℃以上時(shí),極細(xì)小的滲碳體顆粒將逐漸形成較大的粒狀碳化物。而且鐵素體(a相)將發(fā)生再結(jié)晶,其形態(tài)由針狀轉(zhuǎn)變?yōu)閴K狀組織。這種由多邊形鐵素體和粗粒狀碳化物組成的組織稱為回火索氏體。此時(shí)淬火內(nèi)應(yīng)力完全消除,硬度明顯下降。淬火鋼在不同溫度回火時(shí),將得到不同的組織,性能也將隨之發(fā)生變化。性能變化的一般規(guī)律是:隨回火溫度的升高,鋼的強(qiáng)度、硬度下降,塑性、韌性升高。值得注意的是,淬火鋼在250~350℃回火時(shí),沖擊韌度明顯下降,出現(xiàn)脆性,這種現(xiàn)象稱為低溫回火脆性,一般應(yīng)避開在該溫度范圍內(nèi)回火。
3.回火方法
在實(shí)際生產(chǎn)中,按回火溫度的不同,通常將回火方法分為三類
(1)低溫回火(<2509℃)。低溫回火得到回火馬氏體(Ma)組織。在保證淬火鋼具有高硬度和高耐磨性的同時(shí),低溫回火可消除或減小淬火應(yīng)力,減少鋼的脆性。低溫回火主要用于要求硬度58~64HRC的滾動(dòng)軸承、量具、刃具、冷作模具、滲碳淬火件等,這類鋼經(jīng)淬火、低溫回火后,一般硬度為5864HRC
(2)中溫回火(250~500℃)。中溫回火得到回火屈氏體(T)組織,可獲得高的彈性極限、屈服強(qiáng)度和韌性。中溫回火主要用于要求硬度為35-50HRC的彈性零件、熱鍛模具等,經(jīng)淬火、中溫回火后,硬度為35~50HRC。
(3)高溫回火(>500℃)。高溫回火得到回火索氏體(S)組織,可獲得良好的綜合力學(xué)性能。淬火加高溫回火的復(fù)合熱處理工藝稱為調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)處理主要用于要求良好綜合力學(xué)性能。硬度為200~350HBS。各種重要的結(jié)構(gòu)零件，如螺栓，連桿，齒輪及軸類等產(chǎn)品。
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