回火是將淬火后的金屬成材或零件加熱到某一溫度,保溫一定時(shí)間后,以一定方式冷卻的熱處理工藝,回火是淬火后緊接著進(jìn)行的一種操作,通常也是工件進(jìn)行熱處理的最后一道工序,因而把淬火和回火的聯(lián)合工藝稱為最終處理。淬火與回火的主要目的是:
1)減少內(nèi)應(yīng)力和降低脆性,淬火件存在著很大的應(yīng)力和脆性,如沒(méi)有及時(shí)回火往往會(huì)產(chǎn)生變形甚至開(kāi)裂。
2)調(diào)整工件的機(jī)械性能,工件淬火后,硬度高,脆性大,為了滿足各種工件不同的性能要求,可以通過(guò)回火來(lái)調(diào)整,硬度,強(qiáng)度,塑性和韌性。
3)穩(wěn)定工件尺寸。通過(guò)回火可使金相組織趨于穩(wěn)定,以保證在以后的使用過(guò)程中不再發(fā)生變形。
4)改善某些合金鋼的切削性能。
回火的作用在于:
① 提高組織穩(wěn)定性,使工件在使用過(guò)程中不再發(fā)生組織轉(zhuǎn)變,從而使工件幾何尺寸和性能保持穩(wěn)定。
② 消除內(nèi)應(yīng)力,以便改善工件的使用性能并穩(wěn)定工件幾何尺寸。
③ 調(diào)整鋼鐵的力學(xué)性能以滿足使用要求。
回火之所以具有這些作用,是因?yàn)闇囟壬邥r(shí),原子活動(dòng)能力增強(qiáng),鋼鐵中的鐵、碳和其他合金元素的原子可以較快地進(jìn)行擴(kuò)散,實(shí)現(xiàn)原子的重新排列組合,從而使不穩(wěn)定的不平衡組織逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的平衡組織。內(nèi)應(yīng)力的消除還與溫度升高時(shí)金屬?gòu)?qiáng)度降低有關(guān)。一般鋼鐵回火時(shí),硬度和強(qiáng)度下降,塑性提高?;鼗饻囟仍礁?,這些力學(xué)性能的變化越大。有些合金元素含量較高的合金鋼,在某一溫度范圍回火時(shí),會(huì)析出一些顆粒細(xì)小的金屬化合物,使強(qiáng)度和硬度上升。這種現(xiàn)象稱為二次硬化。
回火要求:用途不同的工件應(yīng)在不同溫度下回火,以滿足使用中的要求。
① 刀具、軸承、滲碳淬火零件、表面淬火零件通常在250℃以下進(jìn)行低溫回火。低溫回火后硬度變化不大,內(nèi)應(yīng)力減小,韌性稍有提高。
② 彈簧在350~500℃下中溫回火,可獲得較高的彈性和必要的韌性。
③ 中碳結(jié)構(gòu)鋼制作的零件通常在500~600℃進(jìn)行高溫回火,以獲得適宜的強(qiáng)度與韌性的良好配合。
鋼在300℃左右回火時(shí),常使其脆性增大,這種現(xiàn)象稱為第一類(lèi)回火脆性。一般不應(yīng)在這個(gè)溫度區(qū)間回火。某些中碳合金結(jié)構(gòu)鋼在高溫回火后,如果緩慢冷至室溫,也易于變脆。這種現(xiàn)象稱為第二類(lèi)回火脆性。在鋼中加入鉬,或回火時(shí)在油或水中冷卻,都可以防止第二類(lèi)回火脆性。將第二類(lèi)回火脆性的鋼重新加熱至原來(lái)的回火溫度,便可以消除這種脆性。
在生產(chǎn)中,常根據(jù)對(duì)工件性能的要求。按加熱溫度的不同,把回火分為低溫回火,中溫回火,和高溫回火。淬火和隨后的高溫回火相結(jié)合的熱處理工藝稱為調(diào)質(zhì),即在具有高度強(qiáng)度的同時(shí),又有好的塑性韌性。
1、低溫回火:150-250℃ ,M回,減少內(nèi)應(yīng)力和脆性,提高塑韌性,有較高的硬度和耐磨性。用于制作量具、刀具和滾動(dòng)軸承等。
2、中溫回火:350-500℃ ,T回,具有較高的彈性,有一定的塑性和硬度。用于制作彈簧、鍛模等。
3、高溫回火:500-650℃ ,S回,具有良好的綜合力學(xué)性能。用于制作齒輪、曲軸等。
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