金屬回火處理
金屬回火處理
金屬熱處理基本調查：
金屬熱處理是將金屬加熱到特定的溫度，然後以特定的速率冷卻的過程。它用於改變金屬的特性，例如硬度、強度和韌性。 金屬熱處理的四種主要類型是：
- 退火是一種通過加熱金屬並使其緩慢冷卻來軟化金屬的工藝。這有助於消除金屬中的內應力並使其更易於加工。
- 淬火是一種通過加熱金屬並使其快速冷卻來硬化金屬的工藝。這會改變金屬的晶體結構，使其更硬更強。
淬火熱處理
- 回火是一種通過加熱淬火金屬並使其緩慢冷卻來回火金屬的工藝。這有助於降低淬火金屬的脆性並使其更具韌性。
- 表面硬化是一種僅硬化金屬表面的工藝。這可以通過多種方法來完成，包括淬火、滲碳和氮化。
還有許多其他類型的金屬熱處理，但這些是四種最常見的類型。
回火處理基本介紹及原理：
將經過淬火的工件重新加熱到低於下臨界溫度的適當溫度﹐保溫一段時間後在空氣或水﹑油等介質中冷卻的金屬熱處理。鋼鐵工件在淬火後具有以下特點﹕得到了馬氏體﹑貝氏體﹑殘餘奧氏體(見鋼鐵顯微組織)等不平衡(即不穩定)組織﹔存在較大內應力﹔力學性能不能滿足要求。因此﹐鋼鐵工件淬火後一般都要經過回火。
- 作用：回火的作用在於﹕提高組織穩定性﹐使工件在使用過程中不再發生組織轉變﹐從而使工件幾何尺寸和性能保持穩定﹔消除內應力﹐以便改善工件的使用性能並穩定工件幾何尺寸﹔調整鋼鐵的力學性能以滿足使用要求。 回火之所以具有這些作用﹐是因為溫度昇高時﹐原子活動能力增強﹐鋼鐵中的鐵﹑碳和其他合金元素的原子可以較快地進行擴散﹐實現原子的重新排列組合﹐從而使不穩定的不平衡組織逐步轉變為穩定的平衡組織。內應力的消除還與溫度昇高時金屬強度降低有關。一般鋼鐵回火時﹐硬度和強度下降﹐塑性提高。回火溫度越高﹐這些力學性能的變化越大。有些合金元素含量較高的合金鋼﹐在某一溫度範圍回火時﹐會析出一些顆粒細小的金屬化合物﹐使強度和硬度上昇。這種現象稱為二次硬化。
- 要求：用途不同的工件應在不同溫度下回火﹐以滿足使用中的要求。刀具﹑軸承﹑滲碳淬火零件﹑表面淬火零件通常在 250℃以下進行低溫回火。低溫回火後硬度變化不大﹐內應力減小﹐韌性稍有提高。彈簧在350～500℃下中溫回火﹐可獲得較高的彈性和必要的韌性。中碳結構鋼製作的零件通常在500～600℃進行高溫回火﹐以獲得適宜的強度與韌性的良好配合﹐淬火加高溫回火的熱處理工藝總稱為調質。
鋼在300℃左右回火時﹐常使其脆性增大﹐這種現象稱為第一類回火脆性。一般不應在這個溫度區間回火。某些中碳合金結構鋼在高溫回火後﹐如果緩慢冷至室溫﹐也易於變脆。這種現象稱為第二類回火脆性。在鋼中加入鉬﹐或回火時在油或水中冷卻﹐都可以防止第二類回火脆性。將第二類回火脆性的鋼重新加熱至原來的回火溫度﹐便可以消除這種脆性。
回火處理的原理是利用加熱和冷卻的過程來改變鋼件的組織和性能。
在淬火過程中，鋼件被加熱到奧氏體轉變溫度以上，然後迅速冷卻，使鋼件中的奧氏體轉變為 мартен西體。 мартен西體是一種硬而脆的組織，因此淬火後的鋼件硬度很高，但韌性和塑性較低，脆性較大。
在回火過程中，鋼件被加熱到奧氏體轉變溫度以下的某一溫度，然後保持一定時間，最後進行冷卻。在回火過程中， мартен西體會逐漸分解為鐵素體和滲碳體。鐵素體是一種柔軟的組織，滲碳體是一種硬而脆的組織。鐵素體和滲碳體的比例會影響鋼件的硬度、韌性和塑性。
回火溫度越高， мартен西體分解得越充分，鐵素體的含量越多，鋼件的硬度越低，韌性和塑性越高。回火時間越長， мартен西體分解得越充分，鋼件的組織越穩定，性能越均勻。
回火處理可以分為低溫回火、中溫回火和高溫回火。
- 低溫回火：回火溫度在 150°C 以下。低溫回火可以消除淬火應力，提高鋼件的韌性和塑性，但對鋼件的硬度影響不大。
- 中溫回火：回火溫度在 150°C 至 550°C 之間。中溫回火可以兼顧鋼件的硬度、韌性和塑性。
- 高溫回火：回火溫度在 550°C 以上。高溫回火可以降低鋼件的硬度，提高其韌性和塑性，但會降低鋼件的強度。
回火處理是鋼件熱處理的重要工序，對鋼件的性能有著重要的影響。
回火處理目的：
回火處理的目的是：
- 消除淬火應力：淬火後，鋼件內部會產生很大的淬火應力，如果不消除，會導致鋼件變形、開裂甚至斷裂。回火可以降低鋼件的硬度，從而消除淬火應力。
- 提高鋼件的韌性和塑性：淬火後的鋼件硬度很高，但韌性和塑性較低，脆性較大。回火可以降低鋼件的硬度，提高其韌性和塑性，使其更不容易斷裂。
- 穩定鋼件的組織和性能：淬火後的鋼件組織不穩定，在使用過程中可能會發生變形或開裂。回火可以使鋼件的組織趨於穩定，提高其性能的穩定性。
回火處理的溫度和時間取決於鋼件的材質、尺寸和要求。一般來說，回火溫度越高，鋼件的硬度越低，韌性和塑性越高。回火時間越長，鋼件的組織越穩定，性能越均勻。
回火處理是鋼件熱處理的重要工序，對鋼件的性能有著重要的影響。
- 降低淬火硬度
- 提高韌性
- 消除應力
- 使鋼材內部組織穩定