金屬組織控制技術(shù)課件

金屬組織控制技術(shù)

第一章鋼的退火和正火將組織偏離平衡狀態(tài)的金屬及合金加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?，保持一定的時間，然后緩慢冷卻以達(dá)到接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝稱為退火?！?-1退火工藝分類及目的一、完全退火加熱溫度：碳鋼：Ac3+20～30℃

合金鋼：Ac3+30～50℃保溫時間：以工件的有效厚度來計算。在箱式電阻爐中可按下式計算：τ（min）=KDD（mm）為工件有效厚度；K為加熱系數(shù)，一般K=1.5～2.0min/mm。完全退火目的：用于亞共析鋼（WC=0.3～0.6%），細(xì)化晶粒、均勻組織、消除內(nèi)應(yīng)力、降低硬度和改善鋼的切削加工性能。實際生產(chǎn)時，為了提高生產(chǎn)率，退火冷卻至500℃左右即可出爐空冷二、不完全退火加熱溫度：亞共析鋼在Ac1～Ac3

過共析鋼Ac1～Accm目的：降低硬度、消除內(nèi)應(yīng)力。不完全退火的加熱溫度比完全退火低，過程時間也較短，因而是比較經(jīng)濟(jì)的一種工藝。注意：不完全退火一般僅用于正確熱加工后的亞共析鋼，不需要改變其組織狀態(tài)。過共析鋼的不完全退火，實質(zhì)上是球化退火的一種。三、球化退火

球化退火是使鋼中碳化物球狀化，獲得球化體的一種熱處理工藝。目的：用于共析鋼、過共析鋼和合金工具鋼，降低硬度、均勻組織、改善切削加工性，并為淬火作組織準(zhǔn)備。球化退火加熱溫度一般在Ac1+20～30℃，保溫時間一般2～4h。采用隨爐冷卻，或在Ar1以下20℃左右進(jìn)行較長時間等溫。四、等溫退火鋼加熱到Ac3以上30～50℃保溫后以較快的冷卻速度冷至稍低于Ar1的溫度等溫，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，再空冷至室溫的熱處理工藝。目的：加速工藝過程。等溫溫度的選擇應(yīng)依據(jù)“C”曲線選在P轉(zhuǎn)變區(qū)過冷A不穩(wěn)定區(qū)域。但要保證P片層間距不至于過細(xì)，以獲得適合的硬度。五、擴(kuò)散退火（均勻化退火）

將鋼錠、鑄件或鍛坯加熱到略低于固相線的溫度下長時間保溫，然后緩慢冷卻以消除化學(xué)成分不均勻現(xiàn)象的熱處理工藝。目的：消除鑄錠或鑄件在凝固過程中產(chǎn)生的枝晶偏析及區(qū)域偏析，使成分和組織均勻化。加熱溫度：碳鋼：1100～1200℃

合金鋼：1200～1300℃。保溫時間：10～15h

擴(kuò)散退火后，晶粒特別粗大，必須補充一次完全退火或正火。六、去應(yīng)力退火

消除由于變形加工以及鑄造、焊接過程引起的殘余內(nèi)應(yīng)力而進(jìn)行的退火稱為去應(yīng)力退火。加熱溫度在Ac1點以下，一般為500～650℃鑄鐵工件：一般為500～550℃，超過550℃容易造成珠光體的石墨化。焊接工件：一般為500～600℃對切削加工量大，形狀復(fù)雜而要求嚴(yán)格的刀具、模具等，淬火之前常進(jìn)行600～700℃、2～4h的去應(yīng)力退火。去應(yīng)力退火后的冷卻應(yīng)盡量緩慢，以免產(chǎn)生新的應(yīng)力。七、再結(jié)晶退火

加熱溫度：TR+（150～250℃）大部分鋼件為600～700℃。保溫時間：1～4h，空冷。目的：消除冷作硬化，提高塑性，改善切削性能及壓延成型性能對于臨界變形度范圍形變的工件，采用完全退火或正火來代替再結(jié)晶退火。練習(xí)：確定下列工件的退火方法，并指出退火目的及退火后的組織：（1）經(jīng)冷軋后的15鋼板要求降低硬度；（2）

ZG35鑄造齒輪；（3）

鍛造過熱的60鋼坯；（4）

具有片狀滲碳體的T12鋼坯?！?-3鋼的正火將鋼加熱到Ac3（或Accm）以上適當(dāng)溫度，保溫以后在空氣中冷卻得到珠光體類組織的熱處理工藝。目的：①細(xì)化晶粒、消除內(nèi)應(yīng)力。（主要針對鑄鍛件，可采用二次正火）②消除網(wǎng)狀碳化物。（主要針對過共析鋼③提高切削加工性能（主要針對低碳鋼，對于鐵素體過多的低碳鋼可適當(dāng)提高溫度：Ac3+100℃，快冷。）§1-4退火、正火后鋼的組織和性能一、退火和正火后的組織特點1正火的P組織比退火狀態(tài)的片間距小。2正火時先共析產(chǎn)物不能充分析出，會形成偽共析組織。3由于合金鋼中碳化物更穩(wěn)定，不易充分固溶到A中，因此在退火后不易形成片狀P，正火后的粒狀S或T硬度較高。二、退火和正火組織與性能關(guān)系當(dāng)碳含量＜0.2%時，退火與正火后鋼的力學(xué)性能相近。當(dāng)碳含量升高時，正火比退火組織的強(qiáng)度、硬度要高，但塑性較低。只有在球化退火時，其綜合力學(xué)性能優(yōu)于正火。三、退火與正火的選用

①含碳量＜0.25%的低碳鋼，通常采用正火代替退火。防止低碳鋼沿晶界析出游離三次滲碳體，提高沖壓件的冷變形性能。改善低碳鋼的切削加工性能。②含碳量為0.25～0.5%的中碳鋼也可以用正火代替退火，雖然接近上限碳量的中碳鋼正火后硬度偏高，但尚能進(jìn)行切削加工。③含碳量為0.5～0.75%的鋼，采用完全退火，降低硬度，改善切削加工性。④含碳量為0.75%以上的高碳鋼或工具鋼一般均采用球化退火作為預(yù)備熱處理。

從經(jīng)濟(jì)原則考慮，正火比退火生產(chǎn)周期短，操作簡便，工藝成本低。四、退火與正火常見缺陷及補救方法1黑脆碳素工具鋼或低合金工具鋼在退火后，有時發(fā)現(xiàn)硬度雖然很低，但脆性卻很大，一折就斷，斷口呈灰黑色，所以叫做“黑脆”。金相組織特點是部分滲碳體轉(zhuǎn)變成石墨。產(chǎn)生原因：主要是由于退火溫度過高，保溫時間過長，冷卻緩慢，珠光體轉(zhuǎn)變按更穩(wěn)定的Fe—C平衡相圖進(jìn)行所致。鋼中含碳量過高，含錳量過低，以及含有微量促進(jìn)石墨化的雜質(zhì)元素（如鋁）等均能促進(jìn)石墨化。2反常組織組織特征：①亞共析鋼在先共析鐵素體晶界上有粗大的滲碳體存在，珠光體片間距很大，②共析鋼在先共析滲碳體周圍有很寬鐵素體條，而先共析滲碳體也很寬。反常組織產(chǎn)生的原因：亞共析鋼或過共析鋼退火時，在Ar1點附近冷卻過慢，特別是略低于Ar1點（例如低10℃）的溫度下長期停留。先共析相析出后，在后續(xù)的珠光體轉(zhuǎn)變中，鐵素體或滲碳體自由長大，而形成游離的鐵素體或滲碳體。反常組織將造成淬火軟點。出現(xiàn)這種組織時應(yīng)進(jìn)行重新退火消除。3網(wǎng)狀組織網(wǎng)狀組織主要是由于加熱溫度過高，冷卻速度過慢所引起的。網(wǎng)狀鐵素體或滲碳體會降低鋼的機(jī)械性能，特別是網(wǎng)狀滲碳體，在后續(xù)淬火加熱時很難消除，因此必須嚴(yán)格控制。網(wǎng)狀組織一般采取重新正火的辦法來消除。第二章鋼的淬火及回火把鋼加熱到臨界點Ac1或Ac3以上，保溫并隨之以大于臨界冷卻速度（Vc）冷卻，以得到馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝方法稱為淬火。§2-1淬火目的、淬火的必要條件一淬火目的①提高工具、滲碳零件和其他高強(qiáng)度耐磨機(jī)器零件等的硬度、強(qiáng)度和耐磨性。②為隨后的回火獲得一定的力學(xué)性能而進(jìn)行淬火。（如彈簧、調(diào)質(zhì)件）③為了改變鋼的某些物理和化學(xué)性能。二、淬火的必要條件三個必須：加熱溫度必須高于臨界點（亞共析鋼Ac3，過共析鋼Ac1）；冷卻速度必須大于Vc；組織必須是M或B下?！?-2淬火介質(zhì)理想的淬火冷卻速度淬火冷卻時怎樣才能既得到馬氏體而又減小變形與避免裂紋呢？可以從兩方面著手：①是尋找一種比較理想的淬火介質(zhì)。②是改進(jìn)淬火的冷卻方法。一、淬火介質(zhì)的冷卻機(jī)理最常用的淬火介質(zhì)是液態(tài)介質(zhì)。淬火介質(zhì)按其冷卻特性分為二類：①有物態(tài)變化的淬火介質(zhì)②無物態(tài)變化的淬火介質(zhì)（一）有物態(tài)變化的淬火介質(zhì)是國內(nèi)外廣泛發(fā)展的類型。按基本組成可分為水基與油基。在有物態(tài)變化的淬火介質(zhì)中淬火時，鋼件的冷卻分三個階段：①蒸汽膜階段②沸騰階段蒸汽膜破裂的極限溫度稱為特性溫度。③對流階段（二）無物態(tài)變化的淬火介質(zhì)這類介質(zhì)主要是熔鹽、熔堿、熔融金屬及氣體等，主要用于分級淬火和等溫淬火。特點：①依靠周圍介質(zhì)的傳導(dǎo)和對流將工件的熱量帶走。所以介質(zhì)的冷卻能力主要取決于介質(zhì)本身的物理特性。②介質(zhì)在高溫下冷速很快，而在工件接近介質(zhì)溫度時冷速迅速降低。決定冷卻速度的主要因素是工件與介質(zhì)的溫差。溫差越大，冷卻速度越快。（三）影響淬火介質(zhì)冷卻能力的因素1內(nèi)在因素比熱、汽化熱、蒸汽壓、導(dǎo)熱性、粘度、表面張力等。2外界因素添加物、淬火介質(zhì)溫度、攪拌、工件投入介質(zhì)的溫度等添加物：①所有不溶或微溶于水的物質(zhì)均提高水的蒸汽膜穩(wěn)定性。如油、肥皂等這類物質(zhì)均使水的冷卻能力降低。②所有溶于水，形成水溶液的物質(zhì)均降低水的蒸汽膜穩(wěn)定性。如鹽、堿等。二、淬火介質(zhì)冷卻特性的測定若工件尺寸及所用鋼材均不變，則淬火硬化結(jié)果就取決于淬火介質(zhì)對工件的淬火能力。這種能力是用硬度變化的情況反映出來，稱為淬火介質(zhì)的淬硬能力。淬硬能力通常用急冷度來評價，它是一種用鋼硬化層深度來評定淬火介質(zhì)冷卻能力的方法。

H=α熱交換系數(shù)

λ導(dǎo)熱系數(shù)冷卻強(qiáng)度對一般鋼來講，λ為一定值，所以H取決于鋼與冷卻介質(zhì)之間的熱交換情況。三、常用淬火介質(zhì)及其冷卻特性1水最常用且最經(jīng)濟(jì)的冷卻介質(zhì)?；瘜W(xué)穩(wěn)定性高、熱容量較大。特點：（1）水的冷卻速度較大。冷卻特性與理想介質(zhì)要求相反。（2）水的特性溫度很低。（3）水溫升高，高溫區(qū)冷卻能力降低，低溫區(qū)冷卻能力不變。（4）增加水的攪拌，可增加高溫區(qū)的冷卻能力，但不會減少開裂危險。

水只適用于形狀簡單、尺寸不大的碳鋼工件。2堿和鹽的水溶液鹽水和堿水的溶液的冷卻特點為：蒸汽膜階段極短，特性溫度高，冷卻能力大大增加。在水中添加10～15%的NaCl，或10～20%的NaOH，可大大提高在高溫區(qū)冷卻速度。適用于形狀簡單、尺寸較大的碳素結(jié)構(gòu)鋼工件的淬火，對大截面的碳素工具鋼，低合金鋼的工件用鹽水-油雙液淬火。3油（1）油的冷卻特性接近理想冷卻介質(zhì)。但由于油的汽化熱、比熱、熱傳導(dǎo)速度小及粘度大，整個冷卻過程均比水小。（2）油溫升高冷卻能力增強(qiáng)。油溫在60～80℃之間使用較好。適用于合金鋼和小截面的碳鋼工件。防止油老化的措施：（1）控制油溫。（2）經(jīng)常清除油渣和氧化皮，及時補充新油。（3）避免水分帶入。

工件淬入方式§2-3鋼的淬透性一、淬透性的基本概念鋼的淬透性是表征鋼材淬火時獲得馬氏體能力的特性。鋼的淬透性與淬硬性區(qū)別：淬透性是指淬火時獲得馬氏體的難易程度。它主要和鋼的過冷奧氏體的穩(wěn)定性有關(guān)，或者說與鋼的臨界淬火冷卻速度有關(guān)。淬硬性指淬成馬氏體可能得到的最高硬度，因此它主要和鋼中含碳量有關(guān)。二、淬透性的測定方法1臨界直徑法淬火臨界直徑：該種鋼在該種淬火介質(zhì)中能淬透的最大直徑。臨界直徑的數(shù)值是隨淬火介質(zhì)的冷卻能力而變的。為了排除冷卻條件的影響，引入了理想臨界直徑的DI。用臨界直徑法來表示鋼的淬透性，必須表明鋼的冷卻烈度H。兩種鋼用同一種介質(zhì)中，D0越大，則鋼的淬透性越好。已知：H＝1.2時，D＝27mmH＝0.4時，D＝？2端淬法由于鋼的化學(xué)成分允許在一個范圍內(nèi)波動，因此手冊上給出的各種鋼的淬透性曲線通常是一條淬透性帶。用J表示鋼的淬透性(老標(biāo)準(zhǔn)）。

J

HRCd456表示在淬透性帶的距離末端6mm處的硬度為45HRCJ××-d

（新標(biāo)準(zhǔn)）表示硬度值水冷端距離三、淬透性在生產(chǎn)中的應(yīng)用1根據(jù)淬透性曲線預(yù)測材料的組織與硬度舉例：端淬曲線幾個注意點：①近端面1.5處的硬度可代表鋼的淬透性。此處一般情況下表示99.9%M的硬度。②曲線上拐點處大致與50%M硬度一致。該點距水冷端距離的遠(yuǎn)近代表該鋼的淬透性高低。③硬度變化平穩(wěn)標(biāo)志著鋼的淬透性大。請同學(xué)們閱讀書中的實例：（1）根據(jù)端淬曲線求沿工件截面上硬度分布（2）根據(jù)所要求的硬度求工件的截面尺寸端淬法的局限性：對低淬透性鋼其末端的冷速可能還不能淬透；對高淬透性鋼則冷速顯得太快，甚至使整個試樣完全淬透。必須采取特殊的方法，但目前這些方法還沒有標(biāo)準(zhǔn)化。2合理選擇淬硬層深度①一般對于重要工件承受危險應(yīng)力的部位應(yīng)獲得90%以上的M。如連桿、彈簧等。②對于要求不很高的調(diào)質(zhì)件，一般只要求不出現(xiàn)F即可滿足要求。③對于工作條件繁重的熱鍛模，要求高強(qiáng)度和高韌性，硬化層越深，其工作壽命越高。小型鍛模要求全部淬透，大鍛模硬化層厚度應(yīng)在100mm以上。未淬透鋼淬透鋼淬透性不同的鋼調(diào)質(zhì)后力學(xué)性能

3合理選材不是一切工件都要求鋼的淬透性越高越好，要具體分析：①焊接件②滲碳鋼③高頻淬火工件§2-4淬火應(yīng)力、變形及開裂一、淬火應(yīng)力工件在淬火過程中會發(fā)生形狀和尺寸的變化，有時甚至要產(chǎn)生淬火裂紋，工件變形或開裂的原因是由于淬火過程中，在工件內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力造成的。淬火內(nèi)應(yīng)力主要有熱應(yīng)力和組織應(yīng)力兩種。1熱應(yīng)力及其變化規(guī)律工件在加熱和冷卻時，由于表面和心部存在著溫度差，脹縮時間不一致，而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力稱為熱應(yīng)力。熱應(yīng)力變化規(guī)律：存在于工件冷卻的全過程，開始時，熱應(yīng)力使表層受拉，心部受壓，最終殘留的熱應(yīng)力則使表面受壓，心部受拉，最大拉應(yīng)力分布在心部軸向。

2組織應(yīng)力及其變化規(guī)律工件在淬火冷卻時，表層和心部組織轉(zhuǎn)變不同時所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力稱為組織應(yīng)力。組織應(yīng)力變化規(guī)律：工件表層先冷到Ms點，發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變而膨脹，心部并未發(fā)生相變，使表層產(chǎn)生壓應(yīng)力，心部產(chǎn)生拉應(yīng)力；當(dāng)心部也冷到Ms點發(fā)生相變，體積膨脹時，已完成馬氏體轉(zhuǎn)變的表層受拉應(yīng)力，而心部則受壓應(yīng)力。最大拉應(yīng)力發(fā)生在切向。組織應(yīng)力狀態(tài)正好和熱應(yīng)力狀態(tài)相反，并且組織應(yīng)力是發(fā)生在工件塑性較低的低溫階段，是產(chǎn)生淬火開裂的主要原因。淬火冷卻過程中同時存在兩種應(yīng)力，共同作用于工件。二、影響淬火應(yīng)力的因素1對熱應(yīng)力的影響加熱或冷卻速度越大、截面溫差越大，熱應(yīng)力就越大。熱應(yīng)力引起鋼件在較高溫度下的不均勻塑性變形，淬火時引起鋼件淬火變形。熱應(yīng)力引起工件開裂的特點：裂紋由內(nèi)向外發(fā)展，形成橫向弧狀裂紋。橫向裂紋往往在未淬透情況下形成，屬于熱應(yīng)力所引起。橫向裂紋常發(fā)生于大型軸類工件上，如軋輥、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子等，且常在工件形狀突變的部位以弧形分布。2對組織應(yīng)力的影響M轉(zhuǎn)變區(qū)的冷速小、鋼的導(dǎo)熱性好、A的屈服強(qiáng)度高、工件尺寸大、碳含量降低、M比容小等均使組織應(yīng)力降低。組織應(yīng)力引起工件開裂的特點：沿軸向分布的縱向裂紋?？v向裂紋多產(chǎn)生在工件完全淬透的情況下。注意：工件淬裂的危險尺寸。

三、淬火時工件的變形淬火變形包括工件體積的變化和幾何形狀的變化。體積的變化表現(xiàn)為尺寸的脹縮，是由于組織轉(zhuǎn)變時比容變化所引起的；幾何形狀的變化表現(xiàn)為外形的彎曲或歪扭，是由于淬火內(nèi)應(yīng)力所造成的。1熱應(yīng)力引起淬火變形的特點工件在心部受多向壓應(yīng)力作用失去原形，使形狀趨于球狀。2組織應(yīng)力引起淬火變形的特點工件沿最大尺寸方向伸長，沿最小尺寸方向收縮，并且表面內(nèi)凹，棱角變尖。3組織轉(zhuǎn)變引起的體積變形特點工件的各部分尺寸按比例同速率的膨脹或收縮，并不改變工件的外形?！?-5淬火工藝規(guī)范原則、方法及應(yīng)用為了獲取M組織，它是強(qiáng)化鋼材最主要的熱處理方法。淬火工藝規(guī)范:加熱溫度、保溫時間、淬火方法一、淬火加熱溫度鋼淬火加熱溫度主要根據(jù)其化學(xué)成分來決定。1碳鋼淬火溫度的選擇①亞共析碳鋼淬火加熱溫度：Ac3+30～50℃，淬火后可得到細(xì)小的馬氏體組織②共析碳、過共析鋼淬火加熱溫度為：Ac1+30～50℃，即760～800℃，淬火后得細(xì)針狀馬氏體組織。問題：過共析鋼為什么不是Accm以上？2合金鋼淬火溫度選擇一般為Ac1或Ac3+50～100℃因為合金滲碳體和合金碳化物的溶解困難，所以需要加熱到更高的溫度。由于Mn元素具有過熱傾向，所以含Mn的合金鋼淬火加熱溫度應(yīng)取下限。注意：1當(dāng)亞共析鋼存在有帶狀組織時淬火加熱溫度應(yīng)適當(dāng)高一些。2過共析鋼中有碳化物偏析時淬火加熱溫度應(yīng)適當(dāng)?shù)鸵恍?小工件淬火加熱取下限；大工件取上限，甚至可取臨界點以上50～80℃（碳鋼）。4鹽浴爐淬火加熱取下限；箱式爐取上限。二、淬火加熱時間加熱時間包含升溫和保溫時間。淬火加熱時間的確定，基本原則和具體計算方法與退火、正火相同。

t=α·K·D

但由于淬火前組織已經(jīng)均勻細(xì)化過了，所以淬火加熱時間可以比退火和正火短一些。三、組織缺陷過熱組織：淬火加熱溫度過高，保溫時間過長，造成A晶粒粗大，淬火后馬氏體尺寸過大，稱為過熱組織。過熱的工件進(jìn)行一次退火或正火，使組織細(xì)化及均勻化，然后再重新加熱淬火可糾正過熱組織。過燒組織淬火加熱時，溫度過高，導(dǎo)致A晶界發(fā)生氧化或局部熔化的現(xiàn)象。出現(xiàn)過燒的工件，只能報廢，無法挽救。四、淬火方法1單液淬火將奧氏體化的工件淬入一種淬火介質(zhì)中一直冷至室溫的淬火方法。優(yōu)點：操作簡單，易于實現(xiàn)機(jī)械化和自動化。缺點：水淬易產(chǎn)生變形與開裂，油淬又不易達(dá)到硬度要求。適用于形狀簡單的碳鋼和合金鋼工件2雙液淬火先將奧氏體化工件淬入冷卻能力強(qiáng)的介質(zhì)中，待其冷至Ms點稍上（約300℃）程度，立即移入冷卻能力較弱的介質(zhì)中冷卻。最常用的是水——油雙液淬火。優(yōu)點：工件變形小。缺點：難控制。適用于形狀復(fù)雜的小型工件和碳鋼制造的大型工件。3分級淬火將加熱好的工件先置于溫度略高于Ms點的鹽浴或堿浴中，停留一定時間，使其表面和心部的溫度均勻一致，然后取出空冷的冷卻方法。由于分級保溫，使工件內(nèi)外溫度均勻，所以減少了熱應(yīng)力和組織應(yīng)力。適合于處理形狀復(fù)雜的工件，但由于熱浴的冷卻能力不大，因此一般只適用于截面尺寸不大的工件。（高速鋼除外）4等溫淬火

將加熱好的工件放入高于Ms點的熱浴中，經(jīng)一定時間保溫，使奧氏體發(fā)生下貝氏體轉(zhuǎn)變后取出空冷的冷卻方法。由于下貝氏體的比容比馬氏體小，所以淬火應(yīng)力較小，變形很小，一般不會開裂。適用于變形要求嚴(yán)格和要求具有良好強(qiáng)韌性的高中碳鋼制造的且尺寸不大的精密零件。5噴射淬火向工件噴射水流的方法，此法不會在工件表面形成蒸汽膜，可獲得比普通淬火更深的硬化層。適用于局部淬火（厚薄相差懸殊的工件）。6.冷處理

冷處理（-70～-80℃）實際上是淬火過程的繼續(xù)。目的：最大限度的減少殘余奧氏體。量具及精密工件的熱處理特點之一就是進(jìn)行冷處理。介質(zhì)：干冰（即固體CO2）或干冰加酒精。節(jié)能熱處理：采用冷處理加一次回火代替高速鋼的三次回火。

§2-6鋼的回火回火的目的:1改變強(qiáng)度、硬度高，塑性、韌性差的淬火組織。2使不穩(wěn)定的淬火組織M和殘余A轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定組織，保證工件不再發(fā)生形狀和尺寸的改變。3消除淬火內(nèi)應(yīng)力，防止進(jìn)一步變形、開裂。鋼淬火后一般都必須進(jìn)行回火處理，回火決定了鋼在使用狀態(tài)的組織和壽命。一、碳鋼的回火特性淬火鋼回火后的力學(xué)性能常以硬度來衡量。低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼均顯示硬度隨回火溫度升高而降低的趨勢。中碳鋼（35鋼）強(qiáng)度硬度隨回火溫度升高而降低，塑性韌性隨回火溫度升高而增加。（一）回火溫度1低溫回火（＜250℃）回火后主要得到回火馬氏體組織M回。低溫回火目的：保持高硬度、高強(qiáng)度和高耐磨性，降低淬火應(yīng)力和脆性?；鼗鸷笥捕纫话憧蛇_(dá)到55～64HRC。低溫回火主要用于各種高碳鋼制作的切削工具、冷作模具、滾動軸承、滲碳零件等。二、回火工藝制定2中溫回火（350～500℃）回火后獲得回火屈氏體組織T回。獲得高屈服強(qiáng)度、彈性極限和較高的韌性。硬度一般為35～50HRC。中溫回火主要用于各種彈簧和其他模具（塑料模、熱鍛模）以及要求較高強(qiáng)度的軸、軸套、刀桿等零件。

3高溫回火（500～650℃）回火后得到回火索氏體組織S回。通常將淬火+高溫回火得到回火索氏體組織的工藝稱為調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)的目的是得到強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性都較好匹配的綜合機(jī)械性能。調(diào)質(zhì)處理廣泛用于汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床、飛機(jī)等重要的結(jié)構(gòu)件，如連桿、螺栓、齒輪及軸等。鋼經(jīng)過調(diào)質(zhì)后硬度一般為200～350HB。（二）回火保溫時間回火保溫時間，應(yīng)保證工件表面與心部溫度均勻一致，組織轉(zhuǎn)變充分進(jìn)行，淬火應(yīng)力得到充分消除?；鼗饻囟入m然是決定回火后硬度的主要因素，但是在溫度一定的情況下，隨著保溫時間的延長，鋼的硬度將下降，經(jīng)過一段時間后，下降速度趨于平緩。如果保溫時間不足，導(dǎo)致回火不充分，將會造成磨削時出現(xiàn)裂紋。刃具、模具等容易崩刀，精密件使用一段時間尺寸會發(fā)生變化?；鼗饡r間與工件的有效厚度、回火溫度、加熱介質(zhì)有關(guān)。另外，回火時間還與鋼中合金元素含量有關(guān)。合金元素使鋼導(dǎo)熱性變差，且其本身擴(kuò)散較慢，又阻礙整個擴(kuò)散，對于高合金鋼，回火時間可延長。如果裝爐量大，也應(yīng)適當(dāng)延長回火保溫時間，以保證透熱。（三）回火后的冷卻回火冷卻一般在空氣中進(jìn)行，也有的在水、油等介質(zhì)中進(jìn)行。為了防止鋼在回火時，產(chǎn)生第二類回火脆性，回火后應(yīng)快冷。為消除快速冷卻后產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，可以補充一次低溫回火。回火注意事項：（1）淬火后工件冷至用手可以觸摸時就可以進(jìn)行回火。（2）高碳高合金鋼應(yīng)冷透后再進(jìn)行回火，以減少AR。（3）要避免在第一類回火脆性區(qū)回火；具有第二類回火脆性的鋼，回火后要快冷，若已產(chǎn)生回火脆性可將工件重新加熱到回火溫度后快冷，即可消除回脆。三、淬火、回火缺陷及其預(yù)防1淬火硬度不足原因有：①加熱溫度過低，保溫時間不足。檢查金相組織，在亞共析鋼中