回火工艺介绍

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焊缝回火工艺

焊缝回火工艺

焊缝回火工艺焊缝回火工艺是一种重要的金属加工技术,在焊接完成后对焊缝进行加热处理,以改善其力学性能和冲击韧性。

下面是关于焊缝回火工艺的详细介绍。

1. 工艺原理焊接完成后对焊缝进行加热,使其达到适当的温度,然后经过缓冷、淬火等处理,使焊缝得到均匀、稳定的组织结构,提高焊缝的强度和韧性,同时减少应力集中和裂纹的产生。

2. 工艺流程(1)预热:在焊接前,先对焊接区域进行预热,提高焊接区域的温度,避免焊接过程中产生应力集中。

预热温度一般为焊接材料的80%~120%。

(2)焊接:按照焊接规程进行焊接。

(3)回火:焊接完成后,对焊缝进行回火处理。

回火温度和时间应根据焊接材料的不同而定。

一般来说,回火温度为600℃~700℃,时间为1小时左右。

(4)冷却:将回火完成的焊缝缓慢冷却至室温。

(5)淬火:一些特殊要求的焊缝需要进行淬火处理。

淬火温度和时间应根据焊接材料的不同而定。

一般来说,淬火温度为800℃~900℃,时间为1小时左右。

完成淬火后,需进行相应的冷却处理。

3. 工艺优点焊缝回火工艺能够使焊缝的力学性能得到提高,尤其是焊缝的抗拉强度、疲劳寿命和韧性都能够得到增强。

此外,回火能够减少焊缝中的应力集中,并降低焊缝的易裂纹性,从而延长焊缝的使用寿命。

4. 工艺缺点焊缝回火工艺需要额外的设备和流程,增加了成本和生产时间。

另外,在回火过程中,可能会使焊缝的尺寸和形状发生变化,导致装配难度加大。

5. 应用范围焊缝回火工艺广泛应用于航空、航天、汽车、建筑、化工、机械等领域。

特别是对于对焊缝强度和韧性要求较高的关键部位,如飞机机身、汽车车身、石化容器、核电设备等,焊缝回火工艺是不可或缺的焊接工艺,能够保证焊接件的安全性和可靠性。

回火工艺基础知识大全

回火工艺基础知识大全

1.回火的定义与目的回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度,保温一定时间后,以一定方式冷却的热处理工艺,回火是淬火后紧接着进行的一种操作,通常也是工件进行热处理的最后一道工序,因而把淬火和回火的联合工艺称为最终热处理。

钢件在淬火状态下有以下三个主要特征。

(1)组织特征根据钢件尺寸、加热温度、时间、转变特征及利用的冷却方式,钢件淬火后的组织主要由马氏体或马氏体+残余奧氏体组成,此外,还可能存在一些未溶碳化物。

马氏体和残余奥氏体在室温下都处于亚稳定状态,它们都有向铁衆体加渗碳体的稳定状态转化的趋势。

(2)硬度特征由碳原子引起的点阵畸变通过硬度表示出来,它随过饱和度(即含碳量)的增加而增加。

淬火组织硬度、强度高,塑性、韧性低。

(3)应力特征包括微观应力和宏现应力,前者与碳原子引起的点阵畸变有关,尤其是与髙碳马氏体达到最大值有关,说明淬火时马氏体处于紧张受力状态之中;后者是由于淬火时横截面上形成的温差而产生的,工件表面或心部所处的应力状态是不同的,有拉应力或压应力,在工件内部保持平衡。

如不及时消除淬火钢件的内应力,会引起零件的进一步变形乃至开裂。

综上所述,淬火工件虽有髙硬度与髙强度,但跪性大,组织不稳定,且存在较大的淬火内应力,因此必须经过回火处理才能使用。

一般来说,回火工艺是钢件淬火后必不可少的后续工艺,它也是热处理过程的最后一道工序,它賦予工件最后所需要的性能。

回火是将淬火钢加热到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。

它的主要目的为:(1)合理地调整钢的硬度和强度,提高钢的韧性,使工件满足使用要求;(2)稳定组织,使工件在长期使用过程中不发生组织转变,从而稳定工件的形状与尺寸;(3) 降低或消除工件的淬火内应力,以减少工件的变形,并防止开裂。

2.淬火钢回火时的组织转变淬火钢件回火时,按回火温度的髙低和组织转变的特征,可将钢的回火过程分为以下5个阶段。

(1)马氏体中碳原子的偏聚马氏体是C在α-Fe中的过饱和间隙固溶体,C原子分布在体心立方的扁八面体间隙之中,造成了很大的弹性畸变,因此升高了马氏体的能量,使之处于不稳定的状态。

钢的回火温度

钢的回火温度

钢的回火温度摘要:一、钢的回火简介二、钢的回火温度分类及应用三、影响钢回火温度的因素四、钢回火温度与性能的关系五、提高钢回火温度的方法六、总结正文:一、钢的回火简介钢的回火是一种热处理工艺,通过对钢件在一定温度下进行加热、保温,然后冷却至室温,以改变钢的组织结构和性能。

回火工艺广泛应用于钢铁制品的生产中,旨在提高钢的强度、硬度、韧性和耐磨性。

二、钢的回火温度分类及应用根据回火温度的不同,钢的回火可分为低温回火、中温回火和高温回火。

低温回火主要用于提高钢的硬度和强度,适用于各种高强度钢;中温回火主要用于提高钢的韧性,适用于各类合金钢;高温回火主要用于消除应力,提高钢的稳定性,适用于大型钢结构和重型机械零件。

三、影响钢回火温度的因素影响钢回火温度的因素主要有钢的成分、热处理工艺和冷却速度。

钢的成分决定了钢的回火特性,不同成分的钢具有不同的回火温度;热处理工艺中,保温时间和升降温速率也会影响回火温度;冷却速度则直接影响到回火组织的形成。

四、钢回火温度与性能的关系钢回火温度与性能之间的关系密切。

合适的回火温度可以使钢获得良好的综合性能,提高其使用寿命。

回火温度过高或过低,都会导致钢的性能不佳,影响其应用。

因此,掌握合适的回火温度是提高钢性能的关键。

五、提高钢回火温度的方法提高钢回火温度主要可以从以下几个方面入手:优化热处理工艺,合理调整保温时间和升降温速率;控制冷却速度,使回火组织均匀细密;根据钢的成分和用途选择合适的回火温度。

六、总结钢的回火温度对钢的性能和组织结构具有重要作用。

了解钢的回火特性,掌握合适的回火温度,对提高钢的强度、韧性、稳定性等方面具有显著效果。

回火

回火

回火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。

1基本介绍中文名称:回火英文名称:tempering定义:将淬火后的钢,在AC1以下加热、保温后冷却下来的热处理工艺。

应用学科:电力(一级学科);热工自动化、电厂化学与金属(二级学科)回火是将淬火钢加热到奥氏体转变温度以下,保温1到2小时后冷却的工艺。

回火往往是与淬火相伴,并且是热处理的最后一道工序。

经过回火,钢的组织趋于稳定,淬火钢的脆性降低,韧性与塑性提高,消除或者减少淬火应力,稳定钢的形状与尺寸,防止淬火零件变形和开裂,高温回火还可以改善切削加工性能。

2主要目的⑴减少或消除淬火内应力,防止工件变形或开裂。

⑵获得工艺要求的力学性能。

⑶稳定工件尺寸。

⑷对于某些高淬透性的钢,空冷即可淬火,如采用退火则软化周期太长,而采用回火软化则既能降低硬度,又能缩短软化周期。

对于未经淬火的钢,回火是没有意义的,而淬火钢不经回火一般也不能直接使用。

为避免淬火件在放置过程中发生变形或开裂,钢件经淬火后应及时进行回火。

3主要分类依据加热温度不同,回火分为:低温回火加热温度150-200℃。

淬火产生的马氏体保持不变,但是钢的脆性降低,淬火应力降低。

主要用于工具、滚动轴承、渗碳零件和表面淬火零件等要求高硬度的零件。

中温回火加热温度350-500℃。

回火组织为针状铁素体和细粒状渗碳体(FeC)的混合物,称为回火屈氏体。

中温回火能获得较高的弹性极限和韧性,主要用于弹簧和热作磨具回火。

高温回火加热温度500-600℃。

淬火加高温回火的连续工艺称为调质处理。

高温回火组织为多边形的铁素体(ferrite)和细粒状渗碳体(FeC)的混合组织,称为回火索氏体。

高温回火为了得到强度、硬度和塑性韧性等性能的均衡状态,主要用于重要结构零件的热处理,如轴、齿轮、曲轴等。

4钢的回火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。

淬火与回火工艺知识大全

淬火与回火工艺知识大全

淬火与回火工艺知识大全一、钢的淬火淬火:将钢加热到A C3或A C1以上某一温度,保温然后快速冷却获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。

目的:为了获得马氏体和下贝低体,然后通过适当的回火,获得所需的力学性能。

(一)淬火工艺1、加热温度的确定:根据钢的化学成分来选择碳钢则根据W C来选择1)亚共析钢:A C3+(30—100)℃冷却理由:加热时,得到全部A,冷却后,得到M(A→M)若低于A C3,得到A+F,冷却后得到M+F(A+F→ M+F)2)共析钢和过共析钢:A C1+(30—70)℃加热后组织为:A+Fe3CⅡ(一般为来溶解的小颗粒)冷却后组织为:M+F e3CⅡ(粒状)+A R粒状Fe3C可提高淬火钢硬度和耐磨性为什么不和热到A Cm以上呢?∵①渗碳体全部溶解,则A的W C↑,使M S↓,A R↑,硬度↓②使淬火后的M体粗大,脆性↑2、加热时间的确定:保证零件内外温度一致(热透),提高生产率采用经验公式τ=αKDα—加热系数min/mmK—装炉修正系数D—工件有效厚度mm3、冷却介质1)冷却速度对淬火质量的影响冷却速度要大于V K,以便保证得到M冷却速度过大→引起大的内应力→零件变形或开裂2)理想的冷却速度在C曲线鼻尖处(650-500℃)冷却要快→保证过冷A不转变在M s附近(200—300℃)冷速要慢→避免变形或开裂3)常用冷却介质水:650—500℃及200—300℃冷速均快易引起变形或开裂。

一般用于碳钢盐水、碱水:提高600-500℃的冷却能力一般用于等温淬火或分级淬火矿物油:冷却较慢,可能使一部分过冷A转变为P一般用合金钢(∵过冷A较稳定)(二)淬火方法1、单介质淬火碳钢——水;合金钢——油2、双介质淬火优点:得到高硬度,又减少变形和开裂应用:1)形状较复杂的碳钢件——先水后油水冷到400℃左右(丝丝声)再油汽2)尺寸较大的合金钢件——先油后空3、分级淬火先在M s附近保温2-5分钟(盐浴或溶炉中),然后油汽或空汽优点:减少变形和开裂、内应力小缺点:会出现部分P。

回火的工艺技术

回火的工艺技术

回火的工艺技术回火是一种金属热处理工艺技术,用来改善金属材料的力学性能和综合性能。

回火的目的是通过加热和冷却的过程来消除材料内部的应力和变形,从而提高材料的可靠性和使用寿命。

回火的工艺流程一般包括加热、保温和冷却三个阶段。

首先,将待处理的金属材料放入加热炉中进行加热。

加热温度根据材料的种类和要求来确定,通常在材料的回火温度以下进行加热。

加热的时间要足够长,使得材料内部的晶粒可以得到均匀的加热,达到所需的回火效果。

在保温阶段,将加热后的材料保持在一定的温度下,保持一段时间。

保温时间取决于材料的种类和厚度,一般与加热时间相互对应。

保温时间越长,回火效果越好,材料的性能也就越优良。

最后,将保温后的材料进行冷却处理。

冷却可以是自然冷却或者是强制冷却。

自然冷却是将材料慢慢冷却到室温,使其内部的晶粒继续均匀生长,从而达到预期的回火效果。

而强制冷却则是通过将材料置于冷却介质中,如水或油中,迅速降低材料的温度,以达到快速回火的目的。

回火的目的是改善金属材料的力学性能和综合性能。

经过回火处理后的材料,晶粒得到重新组织,内部应力消除,从而提高了材料的强度、韧性和抗疲劳性能。

另外,回火还可以改善材料的硬度、韧性和机械性能的匹配度,提高材料的可加工性和耐磨性。

回火技术广泛应用于各种金属材料的热处理过程中。

例如,钢材的回火可以提高其塑性、韧性和冲击韧性,适用于制造各种结构件;铝合金的回火可以使其综合性能得到提高,适用于航空航天和汽车工业;铜材的回火可以提高其导电性和耐蚀性,适用于电子器件制造等。

总之,回火是一种重要的金属热处理工艺技术,通过加热、保温和冷却的过程,可以改善金属材料的力学性能和综合性能。

在金属制造和加工过程中,合理应用回火技术,可以大大提高材料的可靠性和使用寿命,适应不同工业领域的需求。

详解正火、淬火、回火、退火工艺过程

详解正火、淬火、回火、退火工艺过程

详解正火、淬火、回火、退火工艺过程金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。

其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。

正如有些人说,机械加工是外科,热处理就是内科,代表一个国家制造业的核心竞争力。

工艺过程热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。

这些过程互相衔接,不可间断。

(加热)金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。

因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。

加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度,是保证热处理质量的主要问题。

加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织。

另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全,这段时间称为保温时间。

(保温)采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长。

(冷却)冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度。

工艺分类金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。

根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。

同一种金属采用不同的热处理工艺,可获得不同的组织,从而具有不同的性能。

钢铁是工业上应用最广的金属,而且钢铁显微组织也最为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。

整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,获得需要的金相组织,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。

scm435热处理工艺

scm435热处理工艺

scm435热处理工艺Scm435是一种常用的低合金钢材料,广泛应用于制造汽车零部件、机械零部件、建筑结构等领域。

热处理是提高钢材性能、延长使用寿命的重要工艺之一。

下面将介绍Scm435的热处理工艺。

1. 热处理种类Scm435的热处理种类主要有回火和淬火两种。

2. 回火工艺回火工艺是通过加热后冷却,在一定温度下停留一定时间,使钢材的组织发生调整,达到改善强度和韧性的目的。

回火工艺适用于需要较高韧性的零部件,但强度相对较低。

常用的回火温度为500℃至650℃,持续时间为1小时至4小时。

3. 淬火工艺淬火工艺是通过在高温下急冷,使钢材的组织迅速变化,达到提高强度、硬度的目的。

淬火工艺适用于需要较高强度、硬度的零部件,但韧性相对较低。

常用的淬火温度为800℃至900℃,持续时间为5分钟至15分钟。

4. 热处理制度热处理制度是指在一定的工艺条件下完成一系列热处理工序的组合,以达到既能满足零部件性能要求,又能提高生产效率和节约能源的目的。

常用的热处理制度包括单回火、双回火、回火淬火、常温调质等。

5. 热处理参数热处理参数包括温度、时间、冷却介质等。

不同的热处理参数会对钢材的性能产生不同程度的影响。

具体应根据零部件的要求和材料的性质选择合适的热处理参数。

6. 热处理后的检验热处理后的钢材需要进行不同的检验,以确保其性能符合要求。

常用的检验方法包括金相检测、硬度测试、冲击试验等。

以上是关于Scm435热处理工艺的介绍,希望对读者有所帮助。

热处理是一个非常复杂的工艺,涉及到众多因素的影响,需要在实践中不断总结经验,不断优化工艺参数,以达到最佳效果。

退火、正火、淬火、回火的定义(概念)、种类、目的

退火、正火、淬火、回火的定义(概念)、种类、目的

退火、正火、淬火、回火的定义(概念)、种类、目的退火、正火、淬火和回火是金属材料加工处理中常用的热处理工艺。

它们在改变金属材料的结构和性能方面起着重要作用。

下面我将详细介绍这四种热处理工艺的定义、种类和目的。

一、退火的定义、种类和目的退火是指将金属材料加热至一定温度,然后在适当时间内缓慢冷却到常温,目的是使金属材料的组织、性能得到改善。

根据不同的金属材料和工艺要求,退火可以分为完全退火、球化退火、局部退火等不同种类。

完全退火适用于细化组织、低硬度和高塑性要求的材料;球化退火适用于高碳钢、合金钢等材料的球化组织,提高加工性能;局部退火适用于局部加工后的材料,消除残余应力。

二、正火的定义、种类和目的正火是指将金属材料加热至临界温度以上,然后在空气中冷却或水中淬火,目的是提高金属材料的硬度和强度。

常见的正火工艺包括空气冷却正火、水淬火等。

空气冷却正火适用于一些低碳钢、合金钢,可以提高硬度和强度;水淬火适用于中高碳钢、合金钢,可以获得更高的硬度和强度。

三、淬火的定义、种类和目的淬火是指将金属材料加热至临界温度以上,然后迅速冷却到室温,以获得马氏体组织和高硬度。

淬火可以分为油淬火、水淬火、盐浴淬火等多种类型。

油淬火适用于较低碳含量的钢,可以降低变形和开裂;水淬火适用于中高碳钢,能够获得更高的硬度和强度;盐浴淬火适用于部分合金钢和特殊材料,可以减少氧化和脱碳。

四、回火的定义、种类和目的回火是指将经过淬火处理的金属材料加热至较低温度,然后进行适当时长的保温,最终冷却。

回火的目的是消除淬火过程中产生的残余应力,调整组织和提高韧性。

常见的回火工艺有低温回火、中温回火、高温回火等种类。

低温回火适用于高碳合金钢,可以保持硬度的同时提高韧性;中温回火适用于一些工具钢,能使硬度和韧性达到平衡;高温回火适用于低碳钢和合金钢,有助于提高韧性。

个人观点和理解热处理工艺是金属材料加工中至关重要的一环,不同的工艺可以改变金属材料的结构和性能,从而满足不同的工程要求。

退火、正火、淬火、回火工艺

退火、正火、淬火、回火工艺

金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度冷却的一种工艺方法。

金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其它加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。

其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。

为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。

钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。

另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。

在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识。

早在公元前770~前222年,中国人在生产实践中就已发现,铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。

白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

公元前六世纪,钢铁兵器逐渐被采用,为了提高钢的硬度,淬火工艺遂得到迅速发展。

中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟,其显微组织中都有马氏体存在,说明是经过淬火的。

随着淬火技术的发展,人们逐渐发现冷剂对淬火质量的影响。

三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀,相传是派人到成都取水淬火的。

这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了,同时也注意了油和尿的冷却能力。

中国出土的西汉(公元前206~公元24)中山靖王墓中的宝剑,心部含碳量为0.15~0.4%,而表面含碳量却达0.6%以上,说明已应用了渗碳工艺。

但当时作为个人“手艺”的秘密,不肯外传,因而发展很慢。

1863年,英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织,证明了钢在加热和冷却时,内部会发生组织改变,钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。

回火工艺基础知识大全

回火工艺基础知识大全

1.回火的定义与目的回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度,保温一定时间后,以一定方式冷却的热处理工艺,回火是淬火后紧接着进行的一种操作,通常也是工件进行热处理的最后一道工序,因而把淬火和回火的联合工艺称为最终热处理。

钢件在淬火状态下有以下三个主要特征。

(1)组织特征根据钢件尺寸、加热温度、时间、转变特征及利用的冷却方式,钢件淬火后的组织主要由马氏体或马氏体+残余奧氏体组成,此外,还可能存在一些未溶碳化物。

马氏体和残余奥氏体在室温下都处于亚稳定状态,它们都有向铁衆体加渗碳体的稳定状态转化的趋势。

(2)硬度特征由碳原子引起的点阵畸变通过硬度表示出来,它随过饱和度(即含碳量)的增加而增加。

淬火组织硬度、强度高,塑性、韧性低。

(3)应力特征包括微观应力和宏现应力,前者与碳原子引起的点阵畸变有关,尤其是与髙碳马氏体达到最大值有关,说明淬火时马氏体处于紧张受力状态之中;后者是由于淬火时横截面上形成的温差而产生的,工件表面或心部所处的应力状态是不同的,有拉应力或压应力,在工件内部保持平衡。

如不及时消除淬火钢件的内应力,会引起零件的进一步变形乃至开裂。

综上所述,淬火工件虽有髙硬度与髙强度,但跪性大,组织不稳定,且存在较大的淬火内应力,因此必须经过回火处理才能使用。

一般来说,回火工艺是钢件淬火后必不可少的后续工艺,它也是热处理过程的最后一道工序,它賦予工件最后所需要的性能。

回火是将淬火钢加热到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。

它的主要目的为:(1)合理地调整钢的硬度和强度,提高钢的韧性,使工件满足使用要求;(2)稳定组织,使工件在长期使用过程中不发生组织转变,从而稳定工件的形状与尺寸;(3) 降低或消除工件的淬火内应力,以减少工件的变形,并防止开裂。

2.淬火钢回火时的组织转变淬火钢件回火时,按回火温度的髙低和组织转变的特征,可将钢的回火过程分为以下5个阶段。

(1)马氏体中碳原子的偏聚马氏体是C在α-Fe中的过饱和间隙固溶体,C原子分布在体心立方的扁八面体间隙之中,造成了很大的弹性畸变,因此升高了马氏体的能量,使之处于不稳定的状态。

退火、正火、淬火、回火工艺

退火、正火、淬火、回火工艺

金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度冷却的一种工艺方法。

金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其它加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。

其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。

为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。

钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。

另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。

在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识。

早在公元前770~前222年,中国人在生产实践中就已发现,铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。

白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

公元前六世纪,钢铁兵器逐渐被采用,为了提高钢的硬度,淬火工艺遂得到迅速发展。

中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟,其显微组织中都有马氏体存在,说明是经过淬火的。

随着淬火技术的发展,人们逐渐发现冷剂对淬火质量的影响。

三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀,相传是派人到成都取水淬火的。

这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了,同时也注意了油和尿的冷却能力。

中国出土的西汉(公元前206~公元24)中山靖王墓中的宝剑,心部含碳量为0.15~0.4%,而表面含碳量却达0.6%以上,说明已应用了渗碳工艺。

但当时作为个人“手艺”的秘密,不肯外传,因而发展很慢。

1863年,英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织,证明了钢在加热和冷却时,内部会发生组织改变,钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。

铸钢件正火后回火工艺流程

铸钢件正火后回火工艺流程

铸钢件正火后回火工艺流程
内容:
一、铸钢件正火后回火工艺流程
1. 加热:将铸钢件放入炉内,加热至正火温度(720-750°C),保温1-2小时,使其组织均匀。

2. 正火:将温度升至正火温度(880-910°C),保温足够时间(视件的尺寸),使其粗大碳化物球化、组织均匀。

3. 空冷:取出铸钢件,静置空冷至室温。

4. 回火:将铸钢件再次放入炉内加热至回火温度(650-700°C),保温2-3小时,使其获得良好的机械性能。

5. 渐冷:采用炉内渐冷的方式冷却至室温,冷却速率为20-50°C/h。

二、工艺目的
正火回火处理可使铸钢组织均匀细小,改善其机械性能,提高塑性和韧性。

三、工艺参数
1. 正火温度:880-910°C
2. 回火温度:650-700°C
3. 正火保温时间:视件尺寸
4. 回火保温时间:2-3小时
5. 冷却速率:20-50°C/h
通过上述铸钢件正火回火工艺处理,可获得强韧性好、塑性高的铸钢件产品。

低温回火、中温回火、高温回火、回火的作用与要求

低温回火、中温回火、高温回火、回火的作用与要求

低温回火、中温回火、高温回火、回火的作用与要求什么叫回火?回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度,保温一定时间后,以一定方式冷却的热处理工艺,回火是淬火后紧接着进行的一种操作,通常也是工件进行热处理的最后一道工序,因而把淬火和回火的联合工艺称为最终处理。

回火的作用在于:① 提高组织稳定性,使工件在使用过程中不再发生组织转变,从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。

② 消除内应力,以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。

③ 调整钢铁的力学性能以满足使用要求。

淬火与回火的主要目的是:1)减少内应力和降低脆性,淬火件存在着很大的应力和脆性,如没有及时回火往往会产生变形甚至开裂。

2)调整工件的机械性能,工件淬火后,硬度高,脆性大,为了满足各种工件不同的性能要求,可以通过回火来调整,硬度,强度,塑性和韧性。

3)稳定工件尺寸。

通过回火可使金相组织趋于稳定,以保证在以后的使用过程中不再发生变形。

4)改善某些合金钢的切削性能。

回火之所以具有这些作用,是因为温度升高时,原子活动能力增强,钢铁中的铁、碳和其他合金元素的原子可以较快地进行扩散,实现原子的重新排列组合,从而使不稳定的不平衡组织逐步转变为稳定的平衡组织。

内应力的消除还与温度升高时金属强度降低有关。

一般钢铁回火时,硬度和强度下降,塑性提高。

回火温度越高,这些力学性能的变化越大。

有些合金元素含量较高的合金钢,在某一温度范围回火时,会析出一些颗粒细小的金属化合物,使强度和硬度上升。

这种现象称为二次硬化。

回火要求:用途不同的工件应在不同温度下回火,以满足使用中的要求。

① 刀具、轴承、渗碳淬火零件、表面淬火零件通常在250℃以下进行低温回火。

低温回火后硬度变化不大,内应力减小,韧性稍有提高。

② 弹簧在350~500℃下中温回火,可获得较高的弹性和必要的韧性。

③ 中碳结构钢制作的零件通常在500~600℃进行高温回火,以获得适宜的强度与韧性的良好配合。

钢在300℃左右回火时,常使其脆性增大,这种现象称为第一类回火脆性。

淬火和回火原理

淬火和回火原理

淬火和回火原理淬火和回火是金属材料热处理过程中常用的两个工艺,它们具有重要的意义和作用。

下面将详细介绍淬火和回火的原理和过程。

一、淬火淬火是指将金属材料加热到适当温度,然后迅速冷却至室温或较低温度的热处理过程。

淬火主要通过改变材料组织结构和性能来达到增强材料硬度和强度的目的。

淬火原理包括以下几个方面:1.马氏体转变:金属材料在加热到一定温度时,会发生马氏体转变。

具体来说,当金属加热到淬火温度以上(通常为材料的临界温度),母体组织会发生相变,形成马氏体组织。

马氏体具有高硬度和脆性的特点,可以增强材料的硬度和强度。

2.残余应力:淬火过程中由于材料内部由于温度的突然变化,会形成内部应力。

这些残余应力能够增加材料的硬度和强度,但也容易导致材料脆性和开裂。

3.相变速率:淬火过程中冷却速率非常快,会影响相变的形态和组织结构。

冷却速率快,会产生较细小的马氏体组织,有利于提高材料的硬度和强度。

淬火工艺一般包括加热、保温、冷却三个阶段。

加热阶段是将材料加热到适当温度,使其达到马氏体转变的条件。

保温阶段是让材料在加热温度下保持一定时间,以保证组织改变的发生。

冷却阶段是将材料迅速冷却至室温或较低温度,使其形成马氏体组织。

二、回火回火是指将淬火后的材料加热到适当温度,然后缓慢冷却到室温的热处理过程。

回火主要是为了调整淬火后的硬度和强度,降低材料的脆性,并提高其韧性和可加工性。

回火原理包括以下几个方面:1.马氏体转变逆过程:回火过程中,马氏体组织会发生相变,部分马氏体转变为贝氏体和/或余氏体。

这些相变会导致材料硬度和强度的降低,同时增加材料的韧性和可塑性。

2.降低残余应力:回火过程中,由于温度变化较慢,能够缓解材料内部的残余应力,减少材料的脆性和开裂倾向。

3.组织恢复:回火过程中,材料的组织会发生恢复和再结晶,使其变得更加均匀和稳定。

这有利于提高材料的韧性和可加工性。

回火工艺一般包括加热、保温、冷却三个阶段。

加热阶段是将材料加热到适当温度,使其发生相变和组织改善。

淬火回火工艺

淬火回火工艺

淬火回火工艺淬火回火工艺是一种常用的金属材料热处理方法,用于改善材料的硬度和强度等力学性能。

本文将详细介绍淬火回火工艺的原理、步骤和应用。

一、淬火回火工艺的原理淬火回火工艺是通过控制材料的加热和冷却过程,使材料经历相应的组织转变,从而达到改善材料性能的目的。

具体原理如下:1. 淬火:将材料加热至临界温度以上,使其达到奥氏体组织状态,然后迅速冷却至室温。

淬火过程中,材料的奥氏体组织会转变为马氏体组织,从而提高材料的硬度和强度。

2. 回火:将淬火后的材料加热至适当温度,保温一段时间后再冷却。

回火过程中,马氏体会分解,形成较为稳定的组织结构,从而提高材料的韧性和韧度。

通过淬火回火工艺,材料的硬度和强度得到提高,同时又不会导致脆性增加,从而使材料在使用过程中具备良好的综合性能。

淬火回火工艺一般包括以下几个步骤:1. 材料准备:首先选择合适的材料,并根据材料的成分和用途确定淬火回火工艺的参数。

2. 加热:将材料放入加热炉中,进行适当的加热,使其达到淬火温度。

加热温度的选择要根据材料的组织状态和材料性能的要求进行调整。

3. 淬火:当材料达到淬火温度时,迅速将其冷却至室温。

淬火方式可以采用水淬、油淬等不同介质,具体选择要根据材料的组织结构和性能要求进行判断。

4. 回火:淬火后的材料会变得极其脆性,需要进行回火处理。

将材料加热至适当温度,保温一段时间后再冷却。

回火温度和时间的选择要根据材料的组织结构和性能要求进行调整。

5. 检测和加工:对淬火回火后的材料进行检测,包括硬度测试、金相分析等。

然后根据具体要求进行后续的加工处理,以达到最终的使用要求。

三、淬火回火工艺的应用淬火回火工艺广泛应用于金属材料的热处理过程中。

以下是一些常见的应用领域:1. 钢铁制品:淬火回火工艺可以提高钢铁制品的硬度和强度,常用于制造汽车零部件、机械零件等。

2. 工具制造:淬火回火工艺可以使工具钢具备良好的切削性能和耐磨性,常用于制造刀具、冲模等。

简述常用热处理工艺的原理与特点

简述常用热处理工艺的原理与特点

简述常用热处理工艺的原理与特点常用的热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火、淬火回火等。

这些工艺主要通过对金属材料加热和冷却处理,来改变其组织结构和性能,以达到所需的目标。

1.退火工艺:退火是将金属材料加热到一定温度,经过一段时间保温,然后缓慢冷却到室温的工艺。

退火的目的是消除应力、改善金属的塑性和韧性、细化晶粒。

退火具有原子扩散和晶界迁移的特点,能够减少金属内部的位错和缺陷,使金属的晶粒尺寸和晶界的结构得到改善。

2.正火工艺:正火是将金属加热到一定温度,然后迅速冷却到室温的工艺。

正火主要是通过控制冷却速度来改变材料的组织结构和性能。

快速冷却能够使金属内形成硬质和脆性的马氏体组织,从而提高材料的硬度和强度。

正火适用于高碳钢、合金钢等材料的处理。

3.淬火工艺:淬火是将金属材料加热到一定温度,然后迅速放入冷却介质中进行冷却的工艺。

淬火能够使金属内部形成硬质的马氏体组织,从而提高金属的硬度和强度,但也会导致金属变脆。

淬火的冷却速度很快,能够使金属晶粒尺寸变细,但也容易引起温度梯度过大和产生内应力等问题,需要注意冷却介质的选择和处理。

4.回火工艺:回火是将淬火后的金属材料再次加热到一定温度,并保温一段时间后冷却的过程。

回火的目的是消除淬火时产生的内应力和脆性,并且使金属材料的硬度和韧性达到理想的平衡状态。

回火可以显著改善金属的强度和韧性,并且能够调节金属的硬度。

回火温度和时间需要根据具体材料的品种和要求进行合理选择。

5.淬火回火工艺:淬火回火是将金属材料先进行淬火处理,再进行回火处理的工艺。

淬火回火可以在一定程度上兼顾金属的硬度和韧性要求。

通过淬火回火,可以提高金属的强度和硬度,同时又不致使金属太过脆性。

淬火回火是一种综合性的热处理工艺,适用于许多金属材料的处理。

总的来说,热处理工艺通过控制金属材料的加热和冷却过程,改变材料的组织结构和性能,以达到所需的强度、硬度、韧性等要求。

不同的工艺具有不同的原理和特点,需要根据具体材料和要求进行合理选择和操作,以确保最佳的效果。

去应力回火工艺

去应力回火工艺

去应力回火工艺
去应力回火工艺是一种用于消除材料内部残余应力的热处理方法。

去应力回火的目的是减少或消除金属在冷形变加工、热锻轧、铸造、切削、焊接等过程中产生的内应力,以防止变形、开裂和其他与残余应力相关的问题。

这种处理通常不会改变材料的微观组织,从而保留了材料的硬化效果。

以下是该工艺的一些关键步骤和特点:
1.加热温度:工件在去应力退火中被缓慢加热至低于再结晶温度的某
一适当温度。

对于灰口铸铁,这个温度约为500~550℃;对于钢,则为500~650℃;而对于有色金属合金冲压件,则是再结晶开始温度以下。

2.保温时间:在这个温度下,工件需要保持一定时间,以使内部应力
得以松弛。

具体的时间取决于材料的种类、尺寸以及内应力的程
度。

3.冷却速度:为了防止产生新的残余应力,工件需要缓慢冷却,这通
常是通过随炉冷却实现的。

4.效果:去应力退火可以去除大部分残余应力,但并不能完全消除。

如果需要彻底消除残余应力,可能需要将工件加热至更高温度,但
这可能会引起其他的组织变化,影响材料的使用性能。

5.应用范围:去应力回火广泛应用于各种金属材料和机器零部件,尤
其是在焊接、机械加工和铸造之后,以改善其尺寸稳定性和抗裂性
能。

去应力回火工艺是确保金属材料和部件在使用过程中的稳定性和可靠性的重要手段。

通过适当的热处理,可以有效地提高产品的使用寿命和性能。

退火、正火、淬火、回火 工艺区别

退火、正火、淬火、回火 工艺区别

退火、正火、淬火、回火工艺区分1.退火把钢加热到一定温度并在此温度下保温,然后缓慢冷却到室温.退火有完全退火、球化退火、去应力退火等多个。

a将钢加热到预定温度,保温一段时间,然后随炉缓慢冷却称为完全退火.目标是降低钢硬度,消除钢中不均匀组织和内应力.b,把钢加热到750度,保温一段时间,缓慢冷却至500度下,最终在空气中冷却叫球化退火.目标是降低钢硬度,改善切削性能,关键用于高碳钢.c,去应力退火又叫低温退火,把钢加热到500~600度,保温一段时间,随炉缓冷到300度以下,再室温冷却.退火过程中组织不发生改变,关键消除金属内应力.2.正火将钢件加热到临界温度以上30-50℃,保温合适时间后,在静止空气中冷却热处理工艺称为正火。

正火关键目标是细化组织,改善钢性能,取得靠近平衡状态组织。

正火和退火工艺相比,其关键区分是正火冷却速度稍快,所以正火热处理生产周期短。

故退火和正火一样能达成零件性能要求时,尽可能选择正火。

3.淬火将钢件加热到临界点以上某一温度(45号钢淬火温度为840-860℃,碳素工具钢淬火温度为760~780℃),保持一定时间,然后以合适速度在水(油)中冷却以取得马氏体或贝氏体组织热处理工艺称为淬火。

淬火和退火、正火处理在工艺上关键区分是冷却速度快,目标是为了取得马氏体组织。

马氏体组织是钢经淬火后取得不平衡组织,它硬度高,但塑性、韧性差。

马氏体硬度随钢含碳量提升而增高。

4.回火钢件淬硬后,再加热到临界温度以下某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温热处理工艺称为回火。

淬火后钢件通常不能直接使用,必需进行回火后才能使用。

因为淬火钢硬度高、脆性大,直接使用常发生脆断。

经过回火能够消除或降低内应力、降低脆性,提升韧性;其次能够调整淬火钢力学性能,达成钢使用性能。

依据回火温度不一样,回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三种。

A 低温回火150~250.降低内应力,脆性,保持淬火后高硬度和耐磨性.B 中温回火350~500;提升弹性,强度.C 高温回火500~650;淬火钢件在高于500℃回火称为高温回火。

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含铬、镍、锰等元素的合金钢淬火后在 500~650℃回火,缓冷易产生可逆回火 脆性,为防止它,小零件可采用回火时快冷;大零件可选用含钨或钼的合金钢。
二、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
第三阶段回火(200~350℃) 马氏体分解完成,正方度消失。ε-碳化物转化为渗碳 体 (Fe3C)。这一转化是通过 ε-碳化物的溶解和渗碳体重新形核长大方式进行的。最 初形成的渗碳体和基体保持严格的取向关系。渗碳体往往在 ε-碳化物和基体的界面 上、马氏体界面上、高碳马氏体片中的孪晶界上和原始奥氏体晶粒界上形核(图 3)。 形成的渗碳体开始时呈薄膜状,然后逐渐球化成为颗粒状的 Fe3C。 回火
第四阶段回火(350~700℃) 渗碳体球化和长大,铁素体回复和再结晶。渗碳体从 400℃ 开 始 球 化 , 600℃ 以 后 发 生 集 聚 性 长 大 。 过 程 进 行 中 , 较 小 的 渗 碳 体 颗 粒 溶 于
基 体 ,而 将 碳 输 送 给 选 择 生 长 的 较 大 颗 粒 。位 于 马 氏 体 晶 界 和 原 始 奥 氏 体 晶 粒 间 界 上 的碳化物颗粒球化和长大的速度最快,因为在这些区域扩散容易得多。
合 金 元 素 对 淬 火 后 的 残 留 奥 氏 体 量 也 有 很 大 影 响 。残 留 奥 氏 体 围 绕 马 氏 体 板 条 成 细网络;经 300℃回火后这些奥氏体分解,在板条界产生渗碳体薄膜。残留奥氏体含量 高 时 ,这 种 连 续 薄 膜 很 可 能 是 造 成 回 火 马 氏 体 脆 性 ( 300~ 350℃ )的 原 因 之 一 。合 金 元 素,尤其是 Cr、Si、W、Mo 等,进入渗碳体结构内,把渗碳体颗粒粗化温度由 350~4 00℃提高到 500~550℃,从而抑制回火软化过程,同时也阻碍铁素体的晶粒长大。
五、钢在回火后的性能
淬火钢回火后的性能取决于它的内部显微组织;钢的显微组织又随其化学成 分、淬火工艺及回火工艺而异。碳钢在 100~250℃之间回火后能获得较好的力学性
能。合金结构钢在 200~700℃之间回火后的力学性能的典型变化如图 5 所示。从图 5 可以看出,随着回火温度的升高,钢的抗拉强度 σb 单调下降;屈服强度 σ0.3 先稍 升高而后降低;断面收缩率 ψ 和伸长率 δ 不断改善;韧性(用断裂韧度 K1c 为指标) 总的趋势是上升,但在 300~400℃之间和 500~550℃之间出现两个极小值,相应地 被 称 为 低 温 回 火 脆 性 与 高 温 回 火 脆 性 。因 此 ,为 了 获 得 良 好 的 综 合 力 学 性 能 ,合 金 结 构钢往往在三个不同温度范围回火:超高强度钢约在 200~300℃;弹簧钢在 460℃附 近;调质钢在 550~650℃回火。碳素及合金工具钢要求具有高硬度和高强度,回火温 度一般不超过 200℃。回火时具有次生硬化的合金结构钢、模具钢和高速钢等都在 5 00~650℃范围内回火。 回火
六、回火脆性
低温回火脆性 许多合金钢淬火成马氏体后在 250~400℃回火中发生的 脆 化 现 象 。已 经 发 生 的 脆 化 不 能 用 重 新 加 热 的 方 法 消 除 ,因 此 又 称 为 不 可 逆 回 火 脆 性 。 引起低温回火脆性的
回火软化性
原因已作了大量研究。普遍认为,淬火钢在 250~400℃范围内回火时,渗碳体在原 奥 氏 体 晶 界 或 在 马 氏 体 界 面 上 析 出 ,形 成 薄 壳 ,是 导 致 低 温 回 火 脆 性 的 主 要 原 因 。钢 中 加 入 一 定 量 的 硅 ,推 迟 回 火 时 渗 碳 体 的 形 成 ,可 提 高 发 生 低 温 回 火 脆 性 的 温 度 ,所 以含硅的超高强度钢可在 300~320℃回火而不发生脆化,有利于改进综合力学性能。
预先热处理
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。 (3)高温回火 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。 45 钢正火和调质后性能比较见下表所示。 45 钢(φ20mm~φ40mm)正火和调质后性能比较
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。 (1)低温回火 工件在 250℃以下进行的回火。 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 和 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。 (2)中温回火 工件在 250~500 ℃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
目录
钢的回火 注意事项 汽车排气管回火 钢的回火 注意事项 汽车排气管回火
一、钢的回火
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: (a)消除工件淬火时产生的残留应力,防止变形和开裂; (b)调整工件的硬度、强度、塑性和韧性,达到使用性能要求; (c)稳定组织与尺寸,保证精度; (d)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。
第一阶段回火(250℃以下) 马氏体在室温是不稳定的,填隙的碳原子可以在马 氏 体 内 进 行 缓 慢 的 移 动 ,产 生 某 种 程 度 的 碳 偏 聚 。 随 着 回 火 温 度 的 升 高 , 马 氏 体 开 始 分解,在中、高碳钢中沉淀出 ε-碳化物(图 2),马氏体的正方度减小。高碳钢在 50~ 100℃回火后观察到的硬度增高现象,就是由于 ε-碳化物在马氏体中产生沉淀硬化的 结果(见脱溶)。 ε-碳化物具有密排六方结构,呈狭条状或细棒状,和基体有一定 的取向关系。初生的 ε-碳化物很可能和基体保持共格。在 250℃回火后,马氏体内仍 保持含碳约 0.25%。含碳低于 0.2%的马氏体在 200℃以下回火时不发生 ε-碳化物沉 淀,只有碳的偏聚,而在更高的温度回火则直接分解出渗碳体。 回火
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)。
二次预热
三、碳钢的回火过程
淬 火 碳 钢 回 火 过 程 中 的 组 织 转 变 对 于 各 种 钢 来 说 都 有 代 表 性 。回 火 过 程 包 括 马 氏 体 分 解 ,碳 化 物 的 析 出 、转 化 、聚 集 和 长 大 ,铁 素 体 回 复 和 再 结 晶 ,残 留 奥 氏 体 分 解等四类反应。低、中碳钢回火过程中的转变示意地归纳在图 1 中。根据它们的反应 温度,可描述为相互交叠的四个阶段。 回火
高温回火脆性 许多合金钢淬火后在 500~550℃之间回火,或在 600℃以上温度 回火后以缓慢的冷却速度通过 500~550℃区间时发生的脆化现象。如果重新加热到 600℃ 以 上 温 度 后 快 速 冷 却 ,可 以 恢 复 韧 性 ,因 此 又 称 为 可 逆 回 火 脆 性 。已 经 证 明 ,钢 中 P、Sn、Sb、As 等杂质元素在 500~550℃温度向原奥氏体晶界偏聚,导致高温回火 脆性;Ni、Mn 等元素可以和 P、Sb 等杂质元素发生晶界协同偏聚(cosegregation),Cr 元 素 则 又 促 进 这 种 协 同 偏 聚 ,所 以 这 些 元 素 都 加 剧 钢 的 高 温 回 火 脆 性 。相 反 ,钼 与 磷 交 互 作 用 ,阻 碍 磷 在 晶 界 的 偏 聚 ,可 以 减 轻 高 温 回 火 脆 性 。稀 土 元 素 也 有 类 似 的 作 用 。 钢在 600℃以上温度回火后快速冷却可以抑止磷的偏析,在热处理操作中常用来避免 发生高温回火脆性。
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+ 0.045w t% 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
四、合金元素的影响
对一般回火过程的影响 合金元素硅能推迟碳化物的形核和长大,并有力地阻 滞 ε-碳化物转变为渗碳体;钢中加入 2%左右硅可以使 ε-碳化物保持到 400℃。在碳 钢中,马氏体的正方度于 300℃基本消失,而含 Cr、Mo、W、V、Ti 和 Si 等元素的 钢,在 450℃甚至 500℃回火后仍能保持一定的正方度。说明这些元素能推迟铁碳过 饱和固溶体的分解。反之,Mn 和 Ni 促进这个分解过程(见合金钢)。
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