—熱處理的基本方法課件

1、4-3 熱處理的基本方法 退火和正火一般作為預(yù)先熱處理，其作用是：消除前一工序所造成的某些組織缺陷及內(nèi)應(yīng)力，為隨后的切削加工及熱處理作好組織準(zhǔn)備。 對(duì)于某些不太重要的工件，正火也可作為最終熱處理工序。 機(jī)器零件和工具一般要經(jīng)過(guò)的加工過(guò)程： 選原料鍛造 預(yù)先熱處理 （退火和正火） 機(jī)械加工最后熱處理退火的定義 退火是將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時(shí)間，然后緩慢冷卻（一般隨爐冷卻）的熱處理工藝。一、 退火、正火退火的目的1、降低硬度，提高塑性，以利于切削加工和冷變形加工。2、細(xì)化晶粒，均勻組織，為后續(xù)熱處理做好組織準(zhǔn)備。3、消除參與內(nèi)應(yīng)力，防止工件變形與開裂。退火的種類完全退火球化退火去應(yīng)力退火 （

2、1）完全退火細(xì)化晶粒、降低硬度、改善切削性能以及消除內(nèi)應(yīng)力。 將鋼件或鋼材加熱到Ac3以上3050，使之完全奧氏體化，然后緩慢冷卻，獲得接近于平衡組織的熱處理工藝稱為完全退火。定義目的 不宜過(guò)高，一般在Ac3以上3050，適用于0.30.6%C的中碳鋼。退火溫度： 完全退火不能用于過(guò)共析鋼，因?yàn)榧訜岬紸ccm以上再緩慢冷卻時(shí)會(huì)析出網(wǎng)狀滲碳體，使鋼的機(jī)械性能變壞。 完全退火主要用于亞共析鋼的鑄件、鍛件、熱軋件，有時(shí)也用于焊件。 注意?。?） 球化退火 使鋼中碳化物呈球狀化，以降低硬度，改善切削加工性能，并為以后的淬火做好組織準(zhǔn)備。 將過(guò)共析鋼工件加熱到Ac1以上（2030），保溫后，以極慢的冷速

3、通過(guò)A1，使珠光體P中的滲碳體和二次滲碳體成為球狀或粒狀的熱處理工藝稱為球化退火。定義目的球化退火中的珠光體變化過(guò)共析鋼的球化退火T12鋼球化退火組織 F+Fe3C 為了便于球化過(guò)程的進(jìn)行，對(duì)于網(wǎng)狀嚴(yán)重的過(guò)共析鋼，應(yīng)在球化退火之前進(jìn)行一次正火，以消除網(wǎng)狀滲碳體。 注意：（1）低于Ac1點(diǎn)溫度的球化退火。（2）往復(fù)球化退火周期退火，目的是加速球化過(guò)程。（3）一次球化退火 目前生產(chǎn)上最常用的球化退火工藝，是不完全退火。退火前的原始組織為細(xì)片狀珠光體，不允許有滲碳體網(wǎng)存在。球化退火工藝球化退火工藝：（3） 去應(yīng)力退火 將鋼加熱到略低于A1的溫度（一般取500650）保溫一定時(shí)間后緩慢冷卻的工藝稱為去

4、應(yīng)力退火。定義退火溫度 退火溫度范圍很寬。由于材料成分、加工方法、內(nèi)應(yīng)力大小及分布的不同，以及去除程度的不同，去應(yīng)力退火的加熱溫度范圍很寬。 鋼500650；鑄件500550；焊件500600。 去應(yīng)力退火后，應(yīng)緩慢冷卻，以免產(chǎn)生新的應(yīng)力。 一般在A1以下進(jìn)行，組織并未發(fā)生變化，在緩慢冷卻的過(guò)程中，工件各部分均勻冷卻和收縮，消除了鑄件、鍛件、焊接件、熱軋件、冷拉件等的殘余內(nèi)應(yīng)力，避免在使用或隨后的加工過(guò)程中產(chǎn)生變形或開裂名稱目的工藝制度組織應(yīng)用完全退火細(xì)化晶粒，消除鑄造偏析，降低硬度，提高塑性加熱到AC33050，爐冷至550 左右空冷 FP亞共析鋼的鑄、鍛、軋件，焊接件球化退火降低硬度，改善

5、切削性能，提高塑性韌性，為淬火作組織準(zhǔn)備加熱到AC12030，然后緩冷片狀珠光體和網(wǎng)狀滲碳體組織轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙罟参?、過(guò)共析鋼及合金鋼的鍛件、軋件等去應(yīng)力退火消除殘余應(yīng)力，提高尺寸穩(wěn)定性加熱到500650 緩冷至200 空冷 無(wú)變化鑄、鍛、焊、冷壓件及機(jī)加工件常用退火工藝制度小結(jié)正 火（1）作為預(yù)備熱處理工藝，為下續(xù)熱處理工藝 提供適宜的組織狀態(tài)（2）作為最終熱處理工藝，提供合適的機(jī)械性能2、 鋼的正火 將鋼加熱到AC3或Accm以上3050,保溫適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后，在空氣中冷卻的工藝方法。 由于正火比退火加熱溫度略高，冷卻速度大，故珠光體的分散度大，先共析鐵素體的數(shù)量少，因而正火后強(qiáng)度、硬度較高。（3）

6、用來(lái)消除某些處理缺陷 用正火作為性能要求的一般結(jié)構(gòu)件的最終熱處理。 亞共析鋼采用正火來(lái)調(diào)整硬度，改善切削加工性能。 過(guò)共析鋼的正火可消除網(wǎng)狀碳化物。 細(xì)化晶粒（雙重正火）正火的應(yīng)用：3、 退火、正火后鋼的組織和性能各種退火和正火工藝示意圖 退火、正火后鋼的組織差別正火退火珠光體亞共析鋼：先共析鐵素體少，珠光體數(shù)量較多，珠光體片間距較小，珠光體團(tuán)的尺寸較小過(guò)共析鋼：珠光體片間距較小及團(tuán)的尺寸較小，可以抑制先共析網(wǎng)狀滲碳體的析出亞共析鋼：先共析鐵素體多，珠光體數(shù)量較少，珠光體片間距較大，珠光體團(tuán)的尺寸較大過(guò)共析鋼：珠光體片間距較大及團(tuán)的尺寸較大，有網(wǎng)狀滲碳體存在 由于退火（主要指完全退火）與正火在

7、組織上有著差異，因而性能也有所不同。 表4-1 正火與退火的40Cr鋼的機(jī)械性能 狀態(tài)機(jī) 械 性 能bs%akMN/m2Kg/m2Nm/cm2Kgm/cm2退火正火64373965.675.435744136.44502120.953.576.054.976.55.67.8正火與退火相比較，正火的強(qiáng)度與韌性較高，塑性基本相同。但對(duì)于過(guò)共析鋼，完全退火的鋼中因?yàn)橛芯W(wǎng)狀滲碳體的存在，其硬度、韌性均低于正火的。而球化退火的鋼，因其所得組織是球狀P，故其綜合性能優(yōu)于正火的。由表可得出結(jié)論：退火與正火的選用C 0.25%的低碳鋼，正火代替退火；C=0.250.5%的中碳鋼，也可正火代替退火；C=0. 5

8、0.75%的中高碳鋼，用完全退火；C0.5%的高碳鋼或工具鋼，用球化退火。如有網(wǎng)狀二次滲碳體，則應(yīng)先正火消除。 生產(chǎn)上退火和正火工藝的選擇應(yīng)根據(jù)鋼種、冷、熱的使用熱加工工藝、零件的使用性能及經(jīng)濟(jì)綜合考慮。表4-2 為獲得最佳切削加工性而選擇的熱處理工藝4、退火、正火缺陷 碳素/低合金工具鋼在退火后雖硬度很低，但脆性卻很大，斷口呈灰黑色，故稱“黑脆”。主要原因是退火溫度過(guò)高，保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，冷卻緩慢，珠光體轉(zhuǎn)變按Fe-C進(jìn)行即碳石墨化。 （發(fā)生黑脆的工具不能返修） 退火和正火若由于加熱或冷卻不當(dāng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些異常組織，造成缺陷，常見的如下：(1)過(guò)燒： 由于加熱溫度過(guò)高，晶界被氧化，甚至晶界局部溶解

9、，使工件報(bào)廢。(2)黑脆：（3）粗大魏氏組織：主要是由于加熱溫度過(guò)高。魏氏組織不僅晶粒粗大，而且由于鐵素體針片形成的脆面，使金屬的韌性急劇下降。（4）反常組織：亞/過(guò)共析鋼在Ar1附近冷卻緩慢，結(jié)果在亞共析鋼中形成非共析滲碳體，再過(guò)共析鋼中形成游離的鐵素體或滲碳體。（5）網(wǎng)狀組織：由于加熱溫度過(guò)高，冷卻速度過(guò)慢引起的。網(wǎng)狀鐵素體或滲碳體降低鋼的機(jī)械性能，特別是網(wǎng)狀滲碳體。一般重新正火可消除。（6）球化不均勻：由于退火前沒(méi)有消除網(wǎng)狀滲碳體，在球化退火時(shí)聚集而成?？赏ㄟ^(guò)正火和一次球化退火消除。（7）硬度過(guò)高：退火時(shí)加熱溫度過(guò)高，冷卻速度過(guò)快，使硬度高于規(guī)定的范圍，重新退火即可。二、淬火與回火1、

10、淬火2、 回火 當(dāng)銼刀、銑刀完成機(jī)械粗加工后，為滿足其使用性能，必須再提高它們的強(qiáng)度、硬度并保持一定的韌性，以承受工作時(shí)受到擠壓、摩擦和沖擊。為此，粗加工之后、精加工之前，還要對(duì)它們進(jìn)行淬火和回火。1、淬火鋼的淬火將鋼加熱到（Ac1 或Ac3）以上，經(jīng)保溫后快速冷卻(冷卻速度大于V臨)，以獲得馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝稱為淬火。淬火目的：提高硬度和耐磨性：刀具、量具、磨具提高強(qiáng)韌性：軸類、桿件、銷、受力件提高彈性：各類彈簧提高耐蝕和耐熱性：耐熱鋼和不銹鋼獲得M組織 一、淬火方法及工藝 1.淬火方法 淬火分類 按加熱溫度：完全淬火、不完全淬火、循環(huán)加熱淬火、二次淬火 按加熱速度：普通淬火、

11、快速加熱淬火、超快速加熱淬火 按加熱介質(zhì)及熱源條件：光亮淬火、真空淬火、流態(tài)層加熱淬火、鉛浴加熱淬火、鹽浴加熱淬火、火焰加熱淬火、感應(yīng)加熱淬火、高頻脈沖淬火、接觸電加熱淬火、電解液加熱淬火、電子束加熱淬火、激光加熱淬火 按淬火部位：整體淬火、局部淬火、表面淬火 按冷卻方式：有單液淬火、雙液淬火、分級(jí)淬火、等溫淬火、預(yù)冷淬火等直接淬火；馬氏體等溫淬火、貝氏體等溫淬火、形變等溫淬火、冷處理等2. 淬火工藝 淬火加熱溫度 亞共析鋼：Ac3 +3050; 共析和過(guò)共析鋼： Ac1 +3050為什么過(guò)共析鋼淬火加熱溫度在Ac1 +3050 ，而不是Acm +3050？）2. 淬火工藝 加熱時(shí)間加熱時(shí)間=

12、升溫時(shí)間 + 心表溫度一致時(shí)間 + 保溫時(shí)間 加熱介質(zhì)對(duì)保溫時(shí)間影響較大。保溫時(shí)間：達(dá)到熱處理工藝規(guī)范要求的恒溫保溫時(shí)間。保溫時(shí)間 ： = K D工 件 有 效 厚 度(尺寸最小部位)裝爐量有關(guān)系數(shù)一般 K = 11.5加熱系數(shù),與鋼種及加熱介質(zhì)有關(guān)冷卻方式 冷卻方式 最大限度減少工件應(yīng)力集中和變形， 使工件冷卻充分均勻。 冷卻介質(zhì)2. 淬火工藝單液淬火雙液淬火分級(jí)淬火等溫淬火時(shí)間溫度MsA1二、 淬火介質(zhì)理想淬火介質(zhì)具備：高溫慢冷；奧氏體鼻子溫度快冷；馬氏體轉(zhuǎn)變慢冷。時(shí)間(s)3001021031041010800-100100200500600700溫度()0400A1MsMf理想淬火冷卻

13、介質(zhì)1 .有物態(tài)變化的淬火介質(zhì) 介質(zhì)冷卻特性的測(cè)試二、 淬火介質(zhì)冷卻機(jī)理 第一階段：蒸汽膜階段。冷卻速度慢 第二階段：沸騰階段。冷卻速度快 第三階段：對(duì)流階段。冷卻速度慢常用的冷卻介質(zhì) 水、鹽水、堿水、油、合成淬火液等二、 淬火介質(zhì)2.無(wú)物態(tài)變化的淬火介質(zhì) 傳熱方式： 介質(zhì)傳導(dǎo)和對(duì)流將工件的熱量帶走，使工件獲得淬火要求。 常用的淬火介質(zhì)： 硝酸鹽和堿，使用溫度在150550之間。3 淬火介質(zhì)的新發(fā)展環(huán)保、優(yōu)效（高溫快速、低溫慢速）、安全、經(jīng)濟(jì)為發(fā)展方向。植物油基生態(tài)淬火油（使蒸汽膜階段短、提高高溫階 段冷速） 聚合物水基淬火介質(zhì)（降低水的冷速、環(huán)保）固氣流化介質(zhì)（固體細(xì)粒與壓縮空氣混合）常用的

14、淬火冷卻介質(zhì) 名 稱 最大冷卻速度時(shí)平均冷卻速度/(s-1)所在溫度/ 冷卻速度 /( s-1)650550 300200 20靜止水34077513545040靜止水28554511041060靜止水2202758018510%NaCl 溶液58020001900100010%NaOH 溶液560283027507752010號(hào)機(jī)油43023060658010號(hào)機(jī)油4302307055203號(hào)錠子油50012010050單液淬火雙液淬火分級(jí)淬火等溫淬火時(shí)間溫度MsA1三、 鋼的淬透性淬透性是鋼的主要熱處理性能。是選材和制訂熱處理工藝的重要依據(jù)之一。三、 鋼的淬透性1. 概念 淬透性鋼在淬火時(shí)

15、能夠獲得馬氏體的能力。 其大小是用規(guī)定條件下淬硬層深度來(lái)表示。 工件淬硬層與冷卻速度的關(guān)系示意圖（a）零件截面的不同冷卻速度; （b）未淬透區(qū)的示意圖abM量和硬度隨深度的變化淬硬層深度 由工件表面到半馬氏體區(qū)(50%M + 50%P)的深度。如果工件中心在淬火后獲得了50以上的M，則認(rèn)為工件已經(jīng)被淬透。淬透性的大小對(duì)鋼的熱處理后的力學(xué)性能的影響未淬透淬透HRCHRC2、影響淬透性的因素決定因素:臨界冷卻速度; 取決于A成分。因此使C曲線右移的元素均使淬透性提高;奧氏體化溫度越高,保溫時(shí)間越長(zhǎng),則晶粒越粗大,成分越均勻,過(guò)冷奧氏體越穩(wěn)定,C曲線越向右移,淬火臨界冷卻速度越小,鋼的淬透性越好注意

16、區(qū)別：鋼的淬透性 鋼材本身的固有屬性，與外部因素?zé)o關(guān)工件的淬透深度 取決于鋼材淬透性, 還與冷卻介質(zhì)、 工件尺寸等外部因素有關(guān)。同一材料的淬硬層深度與工件的尺寸、冷卻介質(zhì)有關(guān)。工件尺寸小、介質(zhì)冷卻能力強(qiáng)，淬硬層深。淬透性與工件尺寸、冷卻介質(zhì)無(wú)關(guān)。它只用于不同材料之間的比較。是在尺寸、冷卻介質(zhì)相同時(shí)，用不同材料的淬硬層深度來(lái)進(jìn)行比較的。 注意區(qū)別： 淬透性和淬硬性淬硬性: 鋼在理想條件下淬火后所能 達(dá)到的最高硬度。影響因素: 主要取決于馬氏體的含碳量。馬氏體硬度、韌性與含碳量的關(guān)系C% 淬硬性與淬透性: （兩個(gè)完全不同的概念）淬透性淬硬性鋼 種小低碳素結(jié)構(gòu)鋼 ( 20 )小高碳素工具鋼( T12

17、A )大低低碳合金結(jié)構(gòu)鋼( 20Cr2Ni4A )大高高碳高合金工具鋼( W18Cr4V )3.淬透性測(cè)量方法 (1)斷口法：適用碳素工具鋼。 將上述試樣加熱到760、800、840等溫度加熱1520分鐘，淬入10-30 水中，打斷觀察淬硬層，即淬硬層（馬氏體）和韌軟層（珠光體或貝氏體），對(duì)照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)0-5級(jí)。(2)U型曲線法：將一組長(zhǎng)度是直徑46倍的圓柱形試樣經(jīng)完全奧氏體化后，在一定介質(zhì)中冷卻后，從試樣中部切開，磨平后自表面向心部測(cè)量試樣硬度，其硬度分布如右。h -淬硬區(qū)DH -未淬硬區(qū)淬透性表示：淬硬層深度h，或DH /D。hhDHD直觀，準(zhǔn)確，但繁瑣用于結(jié)構(gòu)鋼(3)臨界直徑法：D0 ：鋼

18、在某種介質(zhì)中能夠完全淬透的最大直徑。 按U曲線法取不同直徑試樣在不同質(zhì)淬火后，截面中心恰好含50%馬氏體。Di：理想臨界直徑，試樣能夠淬透的最大直徑（含50%馬氏體）。 在相應(yīng)介質(zhì)中，繪出Di- D0 圖。 臨界直徑D0 理想臨界直徑DiH值(4)端淬法：此方法是世界上通用方法。 即用 表示，J 表示末端淬透性，4、淬透性的表示方法 用淬透性曲線表示d 至水冷端距離 HRC該處硬度值。 用臨界淬透直徑表示臨界淬透直徑是指圓形鋼棒在介質(zhì)中冷卻，中心被淬成半馬氏體的最大直徑，用D0表示。D0與介質(zhì)有關(guān)，如45鋼D0水=16mm，D0油=8mm。只有冷卻條件相同時(shí)，才能進(jìn)行不同材料淬透性比較，如45

19、鋼D0油=8mm，40Cr D0油=20mm。馬氏體馬氏體索氏體5、淬透性的實(shí)際意義 1、對(duì)于截面承載均勻的重要件，要全部淬透。如螺栓、連桿、模具等。 選用高淬透性鋼2、對(duì)于承受彎曲、扭轉(zhuǎn)的零件可不必淬透（淬硬層深度一般為半徑的1/21/3），如軸類。低淬透性鋼淬硬層深度與工件尺寸有關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意尺寸效應(yīng)。 高強(qiáng)螺栓柴油機(jī)連桿齒輪淬透性曲線應(yīng)用求不同直徑棒狀工件截面上的硬度分布例：采用45Mn2制造50mm的軸，試求水淬后其截面上硬度分布曲線。淬透性曲線應(yīng)用例：有一40號(hào)鋼直徑45mm的軸，要求淬火后在距表面3/4R處有80%馬氏體，在1/2R處的硬度不低于HRC40，請(qǐng)問(wèn)采用淬火介質(zhì)為油還

20、是水？解：確定40鋼淬火后80%馬氏體組織的硬度（HRC45）； 淬油后硬度 3/4R處：HRC38， 1/2R處：HRC30 不滿足要求； 淬水后硬度 3/4R處：HRC46， 1/2R處：HRC42 滿足要求； 采用水淬靜水中淬火靜油中淬火四、淬火缺陷 1. 淬火內(nèi)應(yīng)力 淬火內(nèi)應(yīng)力是造成工件變形和開裂根本原因。 淬火內(nèi)應(yīng)力超過(guò)材料屈服強(qiáng)度-引起工件變形； 淬火內(nèi)應(yīng)力超過(guò)材料斷裂強(qiáng)度-引起工件斷裂。 淬火內(nèi)應(yīng)力分：熱應(yīng)力（溫度應(yīng)力） 組織應(yīng)力（相變應(yīng)力） （1）熱應(yīng)力：由于工件心部和表面冷卻速度不一致，其冷卻收縮不同而造成的內(nèi)應(yīng)力。 熱應(yīng)力產(chǎn)生過(guò)程： 冷卻初期，表面冷速快，表面收縮，產(chǎn)生拉應(yīng)

21、力； 心部冷速慢，不收縮，產(chǎn)生壓應(yīng)力； 冷卻后期，表面冷速慢，表面不收縮，產(chǎn)生壓應(yīng)力； 心部冷速快，收縮，產(chǎn)生拉應(yīng)力； 最終的淬火熱應(yīng)力：表面壓應(yīng)力、心部拉應(yīng)力。（2）組織應(yīng)力：由于工件表層和心部發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的不同時(shí)性而造成的內(nèi)應(yīng)力。組織應(yīng)力產(chǎn)生過(guò)程： 冷卻初期，表面發(fā)生馬氏體相變，表面體積膨脹，產(chǎn)生壓應(yīng)力；心部冷速慢牽制表面膨脹，產(chǎn)生拉應(yīng)力； 冷卻后期，心部發(fā)生馬氏體相變，表面體積膨脹，產(chǎn)生壓應(yīng)力；表面牽制心部膨脹，產(chǎn)生拉應(yīng)力； 最終的淬火組織應(yīng)力：表面拉應(yīng)力、心部壓應(yīng)力。 在發(fā)生相變前主要內(nèi)應(yīng)力為熱應(yīng)力；當(dāng)發(fā)生相變后主要內(nèi)應(yīng)力為組織應(yīng)力，熱應(yīng)力為輔。2 .淬火變形 幾何形狀變化體積變化熱

22、應(yīng)力使工件沿著最大尺寸方向收縮。組織應(yīng)力使工件沿著最大尺寸方向伸長(zhǎng)。四、淬火缺陷淬火變形影響因素：淬透性：好，組織應(yīng)力作用大；差，熱應(yīng)力作用大奧氏體化學(xué)成分， C%低，熱應(yīng)力作用大；C%高，組織應(yīng)力作用大。淬火加熱T高、內(nèi)應(yīng)力大、變形大；淬火冷速快、內(nèi)應(yīng)力大、變形大；工件形狀不對(duì)稱，厚薄不均勻，變形大。淬火變形的糾正-校正四、淬火缺陷3. 淬火裂紋重要性：淬火變形可以校正，淬火開裂則無(wú)法挽回，因此我們要研究淬火開裂原因，進(jìn)行預(yù)防。淬火裂紋產(chǎn)生原因： 淬火內(nèi)應(yīng)力超過(guò)材料斷裂強(qiáng)度 材料內(nèi)部缺陷 + 一定的淬火應(yīng)力淬火裂紋分類： 縱向裂紋 橫向裂紋 網(wǎng)狀裂紋 剝離裂紋 顯微裂紋四、淬火缺陷減少淬火變

23、形和防止淬火開裂的措施1）正確選材 如選擇淬透性好的材料2）合理設(shè)計(jì)工件形狀 如避免截面形狀懸殊的零件3）合理消除材料缺陷 如淬火前鍛造和預(yù)備熱處理4）合理制定熱處理工藝 如加熱溫度、冷卻速度、 回火、操作方法等4. 其它淬火缺陷 淬火硬度不足 氧化和脫碳 軟點(diǎn)2、 回火回火在A1線以下很寬溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，是使淬火組織的亞穩(wěn)定進(jìn)一步向穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變過(guò)程，獲得穩(wěn)定的組織和性能，減少或消除淬火內(nèi)應(yīng)力。回火目的：1、降低淬火鋼的脆性和內(nèi)應(yīng)力，防止變形或開裂。 2、調(diào)整和穩(wěn)定淬火鋼的結(jié)晶 組織，以保證工件不再發(fā)生形狀和尺寸的改變。 3、獲得不同需要的機(jī)械性能，通過(guò)適當(dāng)?shù)幕鼗饋?lái)獲得所要求的強(qiáng)度、硬度和韌性

24、，以滿足各種工件的不同使用要求。淬火鋼經(jīng)回火后，其硬度隨回火溫度的升高而降低，回火一般也是熱處理的最后一道工序。 一、回火時(shí)鋼的組織轉(zhuǎn)變 隨溫度升高，淬火組織將發(fā)生五個(gè)階段變化： 馬氏體中碳原子偏聚（80100）馬氏體的分解（80250） 產(chǎn)物：M回 殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變（200300） 產(chǎn)物：M回（主要）+ B下（微量） 碳化物析出和轉(zhuǎn)變（250400） 產(chǎn)物：T回 相狀態(tài)變化及碳化物聚集長(zhǎng)大（400 ) 產(chǎn)物： S回一、回火時(shí)組織轉(zhuǎn)變 按回火溫度劃分如下階段，但各階段也不是單獨(dú)發(fā)生，而是相互重疊的。 1.碳原子偏聚（時(shí)效階段） (80100以下) 由于淬火馬氏體為過(guò)飽和固溶體，晶格中有大量微觀

25、缺陷的亞穩(wěn)態(tài)。對(duì)位錯(cuò)馬氏體，低溫下C、N原子短程擴(kuò)散到位錯(cuò)線附近對(duì)孿晶馬氏體，低溫下C 、N原子短程擴(kuò)散聚集到某一晶面2.馬氏體分解（80-250 ）高碳馬氏體發(fā)生分解，馬氏體中過(guò)飽和碳不斷以碳化物形式析出，使馬氏體碳含量降低。低碳馬氏體，低于150無(wú)碳化物析出，只有C偏聚 高于200，馬氏體中可析出穩(wěn)定碳化物； 產(chǎn)物：回火馬氏體。 性能：保留淬火后高硬度3.殘余奧氏體分解（200-300 ） 淬火后的殘余奧氏體是不穩(wěn)定組織，在本階段，殘余奧氏體分解為低碳馬氏體和碳化物，此組織為回火馬氏體。回火屈氏體4.碳化物的轉(zhuǎn)變（250-400 ）亞穩(wěn)碳化物將轉(zhuǎn)變成為更加穩(wěn)定的碳化物形式存在。高碳鋼： +

26、 + + + + + + + + （穩(wěn)定的回火屈氏體）中碳鋼： + + （穩(wěn)定的回火屈氏體）低碳鋼： + （穩(wěn)定的回火屈氏體）5.相狀態(tài)變化和碳化物聚集長(zhǎng)大（400-700 ）鐵素體發(fā)生回復(fù)和再結(jié)晶為等軸狀、碳化物球化粗化 回火索體。主要發(fā)生如下變化：內(nèi)應(yīng)力消除： 宏觀區(qū)域性內(nèi)應(yīng)力（工件內(nèi)外），550 全部消除； 微觀區(qū)域性內(nèi)應(yīng)力（晶粒之間）， 500 基本消除； 晶格彈性畸變應(yīng)力（碳過(guò)飽和）， 轉(zhuǎn)變完即消除?；貜?fù)與再結(jié)晶：回火使亞結(jié)構(gòu)（位錯(cuò)、孿晶）消失；板條和片狀馬氏體特征保留（回復(fù)）、消失（再結(jié)晶）。碳化物聚集長(zhǎng)大：原棒狀、片狀、粒狀滲碳體消失、溶解，并逐漸球化長(zhǎng)大，越來(lái)越粗大?；鼗鹚魇象w

27、二、回火組織機(jī)械性能 回火組織機(jī)械性能取決于回火組織（請(qǐng)同學(xué)們自己根據(jù)上述內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)）硬度強(qiáng)度三、合金元素對(duì)回火的影響提高鋼的回火抗力引起二次硬化四、回火脆性 在某些溫度區(qū)間回火時(shí)，鋼的韌性顯著下降的現(xiàn)象。 第一類（低溫）回火脆性:是指淬火鋼在250-350回火時(shí)出現(xiàn)的脆性。這種回火脆性是不可逆的，只要在此溫度范圍內(nèi)回火就會(huì)出現(xiàn)脆性，目前尚無(wú)有效消除辦法。除彈簧鋼之外，其它零件淬火后應(yīng)避免在250350回火。第二類（高溫）回火脆性：（500650） 是指淬火鋼在500-650范圍內(nèi)回火后緩冷時(shí)出現(xiàn)的脆性。 回火后快冷不出現(xiàn)。多發(fā)生在含Cr、Ni、Mn、Si等元素的合金鋼中， 是一種可逆性的回火脆性。 預(yù)