熱處理的基本方法(淬火與回火)

1、一、鋼的一、鋼的淬火淬火鋼的淬火鋼的淬火將鋼加熱到臨界溫度（將鋼加熱到臨界溫度（A1 或或A3）以上，保溫一定時(shí)間）以上，保溫一定時(shí)間（使其奧氏使其奧氏體化體化）以大于臨界冷卻速度以大于臨界冷卻速度（V臨臨）進(jìn)行冷卻進(jìn)行冷卻，以獲得馬氏體或下貝氏體組織，以獲得馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝的熱處理工藝。 其目的是為了獲得馬氏體組織，提高鋼的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。其目的是為了獲得馬氏體組織，提高鋼的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。 淬火工藝淬火工藝 淬火加熱溫度淬火加熱溫度 亞共析鋼：亞共析鋼：Ac3 +3050;共析和過共析鋼：共析和過共析鋼： Ac1 + 3050為什么過共析鋼淬火加熱為什么過共析鋼淬火

2、加熱溫度在溫度在Ac1 + 3050 ，而不是而不是Acm + 3050？(1)淬火淬火加熱溫度選擇加熱溫度選擇 為什么過共析鋼淬火加熱溫度在為什么過共析鋼淬火加熱溫度在Ac1 + 3050 ，而不是，而不是Acm + 3050？(1)淬火淬火加熱溫度選擇加熱溫度選擇答：答： 1 1）由于滲碳體全部溶于奧氏體，淬火后耐磨性下降；）由于滲碳體全部溶于奧氏體，淬火后耐磨性下降； 2 2）溫度過高會(huì)引起奧氏體粗化，淬火后得到粗大的馬氏體，）溫度過高會(huì)引起奧氏體粗化，淬火后得到粗大的馬氏體，顯微裂紋增大；顯微裂紋增大； 3 3）滲碳體溶于奧氏體，導(dǎo)致奧氏體中含碳量增加，）滲碳體溶于奧氏體，導(dǎo)致奧氏體中

3、含碳量增加，MsMs點(diǎn)下降，點(diǎn)下降，殘余奧氏體增加，導(dǎo)致鋼的硬度下降；殘余奧氏體增加，導(dǎo)致鋼的硬度下降； 4 4）溫度過高，會(huì)使氧化脫碳加劇，淬火變形和開裂傾向加大，）溫度過高，會(huì)使氧化脫碳加劇，淬火變形和開裂傾向加大，這樣這樣A Ac1c1 + + 30305050 得到奧氏體和滲碳體，淬火后得到得到奧氏體和滲碳體，淬火后得到 馬氏體馬氏體和粒狀滲碳體和粒狀滲碳體(1)淬火淬火加熱溫度選擇加熱溫度選擇在在A1A1650650緩慢冷卻，以減少熱應(yīng)力；緩慢冷卻，以減少熱應(yīng)力；在過冷奧氏體最不穩(wěn)定區(qū)域（在過冷奧氏體最不穩(wěn)定區(qū)域（650650400400 ），快速冷卻；），快速冷卻；而在而在M MS

4、 S附近的溫度區(qū)域冷速比較緩慢，它附近的溫度區(qū)域冷速比較緩慢，它可以減少淬火內(nèi)應(yīng)力，避免淬火變形可以減少淬火內(nèi)應(yīng)力，避免淬火變形 開裂開裂。緩冷（理想冷緩冷（理想冷卻速度）卻速度）快冷快冷緩冷緩冷淬火介質(zhì)淬火介質(zhì)：為實(shí)現(xiàn)淬火目的用的冷卻介質(zhì)。為實(shí)現(xiàn)淬火目的用的冷卻介質(zhì)。理想淬火介質(zhì)具備：理想淬火介質(zhì)具備：高溫慢冷高溫慢冷；奧氏體鼻子溫度快冷奧氏體鼻子溫度快冷；馬氏馬氏體轉(zhuǎn)變慢冷。體轉(zhuǎn)變慢冷。(2)淬火淬火冷卻介質(zhì)選擇冷卻介質(zhì)選擇 傳統(tǒng)的淬火冷卻介質(zhì)有油、水、鹽水和堿水等，它們的冷卻能力傳統(tǒng)的淬火冷卻介質(zhì)有油、水、鹽水和堿水等，它們的冷卻能力依次增加。其中，水和油是目前生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的冷卻介質(zhì)。

5、依次增加。其中，水和油是目前生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的冷卻介質(zhì)。介質(zhì)介質(zhì)冷卻冷卻特點(diǎn)特點(diǎn)應(yīng)用應(yīng)用場(chǎng)合場(chǎng)合水、鹽水和堿水水、鹽水和堿水油油 在在550650范圍內(nèi)的冷卻能力較大,但在200300范圍內(nèi)冷卻能力過強(qiáng)，易使淬火零件變形與開裂 常用于尺寸不大，外形較簡(jiǎn)單常用于尺寸不大，外形較簡(jiǎn)單的碳鋼零件的淬火的碳鋼零件的淬火油的冷卻能力較低，在200300范圍內(nèi)冷卻速度較慢，能減少工件變形與開裂的現(xiàn)象，但是在550650范圍內(nèi)冷卻能力過低 對(duì)截面較低的碳鋼及低合金鋼不易淬硬，一般作為形狀 復(fù)雜的中小型合金鋼零件的淬火介質(zhì)(3)淬火淬火方法：方法：?jiǎn)螁?液液 淬淬 火火 ：操作方法操作方法 ： 將鋼件奧氏體化后

6、，在單一淬火將鋼件奧氏體化后，在單一淬火介質(zhì)中冷卻到室溫的處理，稱為單液介質(zhì)中冷卻到室溫的處理，稱為單液淬火。單液淬火時(shí)淬火。單液淬火時(shí)碳鋼一般采用水冷碳鋼一般采用水冷淬火淬火，合金鋼采用油冷合金鋼采用油冷特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合 ： 操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化。但由于單獨(dú)用水或油進(jìn)行冷卻，動(dòng)化。但由于單獨(dú)用水或油進(jìn)行冷卻，冷卻特征不夠理想，所以容易冷卻特征不夠理想，所以容易產(chǎn)生硬產(chǎn)生硬度不足或開裂等淬火缺陷。度不足或開裂等淬火缺陷。雙雙 液液 淬淬 火火 ： 將鋼件奧氏體化后，先浸入一種將鋼件奧氏體化后，先浸入一種冷卻能力強(qiáng)的介質(zhì)中，在鋼的組織還冷卻能力

7、強(qiáng)的介質(zhì)中，在鋼的組織還未開始轉(zhuǎn)變時(shí)候迅速取出，馬上浸入未開始轉(zhuǎn)變時(shí)候迅速取出，馬上浸入另一種冷卻能力弱的介質(zhì)中，緩冷到另一種冷卻能力弱的介質(zhì)中，緩冷到室溫，如先水后油、先油后空氣等室溫，如先水后油、先油后空氣等 優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)應(yīng)力小、變形及開裂少，優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)應(yīng)力小、變形及開裂少，缺點(diǎn)是操作困難，不易掌握，故主要缺點(diǎn)是操作困難，不易掌握，故主要應(yīng)用于碳素工具鋼制造的易開裂的工應(yīng)用于碳素工具鋼制造的易開裂的工件，如絲錐等。件，如絲錐等。操作方法操作方法 ：特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合 ：馬氏體分級(jí)淬馬氏體分級(jí)淬 火火 ： 將鋼件奧氏體化后，隨之浸入溫度稍將鋼件奧氏體化后，隨之浸入溫度稍高或者稍低于高或者

8、稍低于Ms點(diǎn)的液態(tài)介質(zhì)中，保持點(diǎn)的液態(tài)介質(zhì)中，保持適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，待鋼件的內(nèi)外層都達(dá)到介質(zhì)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，待鋼件的內(nèi)外層都達(dá)到介質(zhì)溫度后取出空冷以獲得馬氏體組織的淬火溫度后取出空冷以獲得馬氏體組織的淬火工藝。工藝。 通過通過Ms點(diǎn)附近的保溫，使工件內(nèi)外點(diǎn)附近的保溫，使工件內(nèi)外溫差最小，可以減小淬火應(yīng)力，防止工件溫差最小，可以減小淬火應(yīng)力，防止工件變形和開裂。但由于鹽浴的冷卻能力較差，變形和開裂。但由于鹽浴的冷卻能力較差，對(duì)碳鋼零件，淬火后悔出現(xiàn)非馬氏體組織，對(duì)碳鋼零件，淬火后悔出現(xiàn)非馬氏體組織，因此主要應(yīng)用于淬透性好的合金鋼或截面因此主要應(yīng)用于淬透性好的合金鋼或截面不大、形狀復(fù)雜的碳鋼工件不大、形狀復(fù)

9、雜的碳鋼工件操作方法操作方法 ：特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合 ：貝氏體等溫淬貝氏體等溫淬 火火 ： 將鋼件奧氏體化后，隨之快冷到貝氏將鋼件奧氏體化后，隨之快冷到貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間（體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間（260400）等溫保）等溫保持，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w的淬火工藝持，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w的淬火工藝稱為貝氏體等溫淬火稱為貝氏體等溫淬火 主要目的是強(qiáng)化鋼材，使工件獲得較主要目的是強(qiáng)化鋼材，使工件獲得較高的強(qiáng)度、硬度，較好的耐磨性和比馬氏高的強(qiáng)度、硬度，較好的耐磨性和比馬氏體好的韌性，可以顯著地減少淬火應(yīng)力，體好的韌性，可以顯著地減少淬火應(yīng)力，從而減少工件的淬火變形，避免淬火工件從而減少工件的淬火變形

10、，避免淬火工件的開裂，常應(yīng)用于各種中、高碳工具鋼和的開裂，常應(yīng)用于各種中、高碳工具鋼和低合金鋼制造的形狀復(fù)雜、尺寸較小、韌低合金鋼制造的形狀復(fù)雜、尺寸較小、韌性要求較高的各種模具、成形刀具等工件性要求較高的各種模具、成形刀具等工件操作方法操作方法 ：特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合 ：. 概念概念 淬透性淬透性鋼材被淬透的能力，或者說淬火時(shí)獲得馬氏體的能力鋼材被淬透的能力，或者說淬火時(shí)獲得馬氏體的能力。 其大小是用規(guī)定條件下其大小是用規(guī)定條件下淬硬層深度淬硬層深度來表示。來表示。 工件淬硬層與冷卻速度的關(guān)系示意圖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）零件截面的不同冷卻速度;

11、 （b）未淬透區(qū)的示意圖）未淬透區(qū)的示意圖ab(4)鋼的淬透性與淬硬性鋼的淬透性與淬硬性M量和硬度隨深度量和硬度隨深度的變化的變化淬硬層深度淬硬層深度 由工件表面到半馬氏體區(qū)由工件表面到半馬氏體區(qū)(50%M + 50%P)(50%M + 50%P)的深度。的深度。如果工件中心在淬火后獲得了如果工件中心在淬火后獲得了50以上的以上的M，則認(rèn)為工件已經(jīng)被淬透。，則認(rèn)為工件已經(jīng)被淬透。鋼的淬透性鋼的淬透性淬透性的大小對(duì)鋼的熱處理后的力學(xué)性能的影響淬透性的大小對(duì)鋼的熱處理后的力學(xué)性能的影響未淬透未淬透淬透淬透HRCHRC鋼的淬透性鋼的淬透性、影響淬透性的因素、影響淬透性的因素決定因素決定因素: :臨界

12、冷卻速度臨界冷卻速度; ; 取決于取決于A A成分。成分。因此使因此使C C曲線右移的元素均使淬透性提高曲線右移的元素均使淬透性提高; ;奧氏體化溫度越高奧氏體化溫度越高, ,保溫時(shí)間越長(zhǎng)保溫時(shí)間越長(zhǎng), ,則晶粒越粗大則晶粒越粗大, ,成分越均勻成分越均勻, ,過冷奧氏體越穩(wěn)定過冷奧氏體越穩(wěn)定,C,C曲線越向右移曲線越向右移, ,淬火臨界冷卻速度越小淬火臨界冷卻速度越小, ,鋼鋼的淬透性越好的淬透性越好鋼的淬透性鋼的淬透性n注意區(qū)別：注意區(qū)別：鋼的淬透性鋼的淬透性 鋼材本身的固有屬性，與外部因素?zé)o關(guān)鋼材本身的固有屬性，與外部因素?zé)o關(guān)工件的淬透深度工件的淬透深度 取決于鋼材淬透性取決于鋼材淬透性

13、, , 還與冷卻介質(zhì)、還與冷卻介質(zhì)、 工件尺寸等外部因素有關(guān)。工件尺寸等外部因素有關(guān)。n同一材料的同一材料的淬硬層深度淬硬層深度與工件的尺寸、冷卻介質(zhì)有關(guān)。工件尺寸與工件的尺寸、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。小、介質(zhì)冷卻能力強(qiáng)，淬硬層深。n淬透性淬透性與工件尺寸、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進(jìn)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進(jìn)行比較的。行比較的。 鋼的淬透性鋼的淬透性n注意區(qū)別：注意區(qū)別： 淬透性和淬硬淬透性和淬硬性性淬硬性淬硬性: 鋼在

14、理想條件下淬火后所能鋼在理想條件下淬火后所能 達(dá)到的達(dá)到的最高硬度。最高硬度。影響因素影響因素: 主要主要取決于馬氏體的取決于馬氏體的含碳量。含碳量。馬氏體硬度、韌性與含碳量的關(guān)系馬氏體硬度、韌性與含碳量的關(guān)系C% 淬硬性與淬透性淬硬性與淬透性: （兩個(gè)完全不同的概念）（兩個(gè)完全不同的概念）淬透性淬透性淬硬性淬硬性鋼鋼 種種小小低低碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼 ( 20 )小小高高碳素工具鋼碳素工具鋼( T12A )大大低低低碳合金結(jié)構(gòu)鋼低碳合金結(jié)構(gòu)鋼( 20Cr2Ni4A )大大高高高碳高合金工具鋼高碳高合金工具鋼( W18Cr4V )(5)(5)淬透性的實(shí)際意義淬透性的實(shí)際意義 n1 1、對(duì)于截面

15、承載均勻的重要件，要全部淬透。如螺栓、連桿、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。模具等。 選用選用高淬透性高淬透性鋼鋼n2 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、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半徑的1/21/21/31/3），如軸類。），如軸類。低淬透性低淬透性鋼鋼n淬硬層深度與工件尺寸有關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意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)尺寸效應(yīng)。高強(qiáng)螺栓高強(qiáng)螺栓柴油機(jī)連桿柴油機(jī)連桿齒輪齒輪五五、淬火缺陷、淬火缺陷 在熱處理生產(chǎn)中，由于淬火工藝控制不當(dāng)，在熱處理生產(chǎn)中，由于淬火工藝控制不當(dāng)，常會(huì)產(chǎn)生氧化與脫碳、

16、過熱與過燒、變形與開常會(huì)產(chǎn)生氧化與脫碳、過熱與過燒、變形與開裂、硬度不足及軟點(diǎn)等缺陷。裂、硬度不足及軟點(diǎn)等缺陷。五、鋼的五、鋼的淬火缺陷淬火缺陷五五、淬火缺陷、淬火缺陷缺陷名稱缺陷名稱缺陷含義及產(chǎn)生原因缺陷含義及產(chǎn)生原因后果后果防止與補(bǔ)救方法防止與補(bǔ)救方法氧化氧化與脫與脫碳碳過熱過熱與過與過燒燒 鋼在加熱時(shí)，爐內(nèi)的氧與鋼表面的鐵相互作用，形成一層松脆的氧化鐵皮的現(xiàn)象稱為氧化 脫碳是指鋼在加熱時(shí)，鋼表面的碳與氣體介質(zhì)作用而逸出，使鋼件表面含碳量降低的現(xiàn)象 鋼在淬火加熱時(shí),由于加熱溫度過高或高溫停留時(shí)間過長(zhǎng),造成奧氏體晶粒顯著粗化的現(xiàn)象稱為過熱 若加熱溫度達(dá)到固相線附近，晶界已開始出現(xiàn)氧化和熔化的

17、現(xiàn)象，則稱為過燒 氧化與脫碳會(huì)降低鋼件的表層的硬度和疲勞強(qiáng)度，而且還會(huì)影響零件的尺寸 工件過熱后，晶粒粗大，使鋼的力學(xué)性能(尤其是韌性)降低，并易引起淬火時(shí)的變形和開裂 在鹽浴爐內(nèi)加熱，或在工件表面涂覆保護(hù)劑，也可在保護(hù)氣氛及真空中加熱 嚴(yán)格控制加熱溫度和保溫時(shí)間，發(fā)現(xiàn)過熱，馬上出爐空冷至火色消失，再立即重新加熱到規(guī)定溫度或通過正火予以補(bǔ)救 過燒后的工件只能報(bào)廢，無(wú)法補(bǔ)救。五五、淬火缺陷、淬火缺陷缺陷名稱缺陷名稱缺陷含義及產(chǎn)生原因缺陷含義及產(chǎn)生原因后果后果防止與補(bǔ)救方法防止與補(bǔ)救方法變形變形與開與開裂裂硬度硬度不足不足 淬火內(nèi)應(yīng)力是造成工件變形和開裂的主要原因 由于加熱溫度過低、保溫時(shí)間不足、

18、冷卻速度不夠快或表面脫碳等原因，在淬火后無(wú)法達(dá)到預(yù)期的硬度無(wú)法使用無(wú)法使用 無(wú)法滿足使用性能 應(yīng)選用合理的工藝方法 變形的工件課采取校正的方法補(bǔ)救，而開裂的工件只能報(bào)廢 嚴(yán)格執(zhí)行工藝規(guī)程 發(fā)現(xiàn)硬度不足，可先進(jìn)行一次退火或正火處理，再重新淬火軟點(diǎn)軟點(diǎn) 淬火后攻擊表面有許多未淬硬的小區(qū)域 原因包括加熱溫度不夠，局部冷卻速度不足(局部有污物、氣泡等)及局部脫碳 組織不均勻，性能不一致 冷卻時(shí)注意操作方法，增加攪拌 產(chǎn)生軟點(diǎn)后，可先進(jìn)行一次退火，正火或者調(diào)質(zhì)處理，再重新淬火8.2 回火回火回火回火在在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)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

19、穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變過程，獲得穩(wěn)定的組織和性能，減定進(jìn)一步向穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變過程，獲得穩(wěn)定的組織和性能，減少或消除淬火內(nèi)應(yīng)力。少或消除淬火內(nèi)應(yīng)力?；鼗鹉康模夯鼗鹉康模禾岣叽慊痄撍苄院晚g性，降低其脆性；提高淬火鋼塑性和韌性，降低其脆性； 降低或消除淬火引起的殘余應(yīng)力；降低或消除淬火引起的殘余應(yīng)力； 穩(wěn)定尺寸穩(wěn)定尺寸一、回火時(shí)鋼的組織轉(zhuǎn)變一、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：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馬氏體中碳原子偏聚（80100）馬氏體的分解（馬氏體的分解（80250） 產(chǎn)物：產(chǎn)物：M回回 殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變（殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變（200300） 產(chǎn)物：

20、產(chǎn)物：M回回（主要）（主要）+ B下下（微量）（微量） 碳化物析出和轉(zhuǎn)變（碳化物析出和轉(zhuǎn)變（250400） 產(chǎn)物：產(chǎn)物：T回回 相狀態(tài)變化及碳化物聚集長(zhǎng)大（相狀態(tài)變化及碳化物聚集長(zhǎng)大（400 ) 產(chǎn)物：產(chǎn)物： S回回一、回火時(shí)組織轉(zhuǎn)變一、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?；ブ丿B的。 1.碳原子偏聚（時(shí)效階段）碳原子偏聚（時(shí)效階段） (80100以下以下) 由于淬火馬氏體為過飽和固溶體，晶格中有大量微觀缺陷的亞穩(wěn)態(tài)。由于淬火馬氏體為過飽和固溶體，晶格中有大量微觀缺陷的亞穩(wěn)態(tài)。對(duì)位錯(cuò)馬氏體，低溫下對(duì)

21、位錯(cuò)馬氏體，低溫下C、N原子短程擴(kuò)散到位錯(cuò)線附近原子短程擴(kuò)散到位錯(cuò)線附近對(duì)孿晶馬氏體，低溫下對(duì)孿晶馬氏體，低溫下C 、N原子短程擴(kuò)散聚集到某一晶面原子短程擴(kuò)散聚集到某一晶面2.馬氏體分解（馬氏體分解（80-250 ）高碳馬氏體發(fā)生分解，馬氏體中過飽和碳不斷以高碳馬氏體發(fā)生分解，馬氏體中過飽和碳不斷以碳化物形式碳化物形式析出，使馬氏體碳含量降低。析出，使馬氏體碳含量降低。低碳馬氏體，低于低碳馬氏體，低于150無(wú)碳化物析出，只有無(wú)碳化物析出，只有C偏聚偏聚 高于高于200，馬氏體中可析出穩(wěn)定碳化物；，馬氏體中可析出穩(wěn)定碳化物； 產(chǎn)物：產(chǎn)物：回火馬氏體。回火馬氏體。 性能：性能：保留淬火后高硬度保留

22、淬火后高硬度3.殘余奧氏體分解（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解為低碳馬氏體和碳化物，此組織為回火馬氏體。碳化物，此組織為回火馬氏體?；鼗鹎象w回火屈氏體4.碳化物的轉(zhuǎn)變（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。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。高碳鋼高碳鋼： + + + + + + + + + （穩(wěn)定的回火屈氏體）（穩(wěn)定的回火屈氏體）中碳鋼：中碳鋼： + + （穩(wěn)定的回火屈氏體）（穩(wěn)定的回火屈氏體）低碳鋼：低碳鋼：

23、 + （穩(wěn)定的回火屈氏體）（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（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。回火索體。主要發(fā)生如下變化：主要發(fā)生如下變化：內(nèi)應(yīng)力消除：內(nèi)應(yīng)力消除： 宏觀區(qū)域性內(nèi)應(yīng)力（工件內(nèi)外），宏觀區(qū)域性內(nèi)應(yīng)力（工件內(nèi)外），550 全部消除；全部消除； 微觀區(qū)域性內(nèi)應(yīng)力（晶粒之間），微觀區(qū)域性內(nèi)應(yīng)力（晶粒之間）， 500 基本消除；基本消除； 晶格彈性畸變應(yīng)力（碳過飽和），晶格彈性畸變應(yīng)力（碳過飽和）， 轉(zhuǎn)變完即消除。轉(zhuǎn)變完即消除?；貜?fù)與再結(jié)晶：回復(fù)與再結(jié)晶：

24、回火使亞結(jié)構(gòu)（位錯(cuò)、孿晶）消失；板條和片狀馬氏體回火使亞結(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）。特征保留（回復(fù)）、消失（再結(jié)晶）。碳化物聚集長(zhǎng)大：碳化物聚集長(zhǎng)大：原棒狀、片狀、粒狀滲碳體消失、溶解，并逐漸球化原棒狀、片狀、粒狀滲碳體消失、溶解，并逐漸球化長(zhǎng)大，越來越粗大。長(zhǎng)大，越來越粗大?；鼗鹚魇象w回火索氏體二、回火組織機(jī)械性能二、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)請(qǐng)同學(xué)們自己根據(jù)上述內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)）硬度硬度強(qiáng)度強(qiáng)度三、合金元素對(duì)回火的影響三、合金元素對(duì)回火的影響提高鋼的回火抗力提高鋼

25、的回火抗力引起二次硬化引起二次硬化四、回火脆性四、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。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）回火脆性第一類（低溫）回火脆性: :l是指淬火鋼在是指淬火鋼在250-350回火時(shí)出現(xiàn)的脆性。回火時(shí)出現(xiàn)的脆性。l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，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。目前尚無(wú)有效消除辦法。l除彈簧鋼之外，其它零件淬火后應(yīng)避免在除彈簧鋼之外，其它零件淬火后應(yīng)避免在250250350350回火?；鼗稹５诙悾ǜ邷兀┗鼗鸫嘈裕旱诙悾ǜ邷兀┗鼗鸫?/p>

26、性：（500650） 是指淬火鋼在是指淬火鋼在500-650范圍內(nèi)回火后緩冷時(shí)出現(xiàn)的脆性。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)。回火后快冷不出現(xiàn)。多發(fā)生在含多發(fā)生在含Cr、Ni、Mn、Si等元素的合金等元素的合金鋼中，鋼中， 是一種可逆性的回火脆性。是一種可逆性的回火脆性。 預(yù)防措施：預(yù)防措施：（1）高溫回火后，在水中快速冷卻。）高溫回火后，在水中快速冷卻。 一般適用于較小截面的零件。一般適用于較小截面的零件。（2）加入降低回火脆性傾向的元素）加入降低回火脆性傾向的元素Mo或或W。 適用大截面零件或合金鋼適用大截面零件或合金鋼(如如Cr-Ni鋼等鋼等)。五、回火的工藝五、回火的工藝

27、包括：包括： 加熱溫度加熱溫度 保溫時(shí)間保溫時(shí)間 冷卻方法冷卻方法回火溫度的確定回火溫度的確定n1、低溫回火、低溫回火n回火溫度：回火溫度： 150250n組織轉(zhuǎn)變：組織轉(zhuǎn)變： 從馬氏體中從馬氏體中析出細(xì)片狀析出細(xì)片狀 -碳化物；碳化物； AR分解為分解為 -碳化物低碳碳化物低碳M。n這種在馬氏體基體上分布著這種在馬氏體基體上分布著細(xì)片狀碳化物的組織稱為回細(xì)片狀碳化物的組織稱為回火馬氏體，用火馬氏體，用M回回表示。表示。n目的：目的：保留淬火后高硬度、保留淬火后高硬度、高耐磨性的同時(shí)，高耐磨性的同時(shí)， 降低內(nèi)應(yīng)力，提高韌性。降低內(nèi)應(yīng)力，提高韌性。l用途：用途：處理各種工具、模具、量具、軸承及經(jīng)

28、滲碳和表面淬火的工件。處理各種工具、模具、量具、軸承及經(jīng)滲碳和表面淬火的工件。n2、中溫回火、中溫回火 n回火溫度：回火溫度：350-500 n組織轉(zhuǎn)變：組織轉(zhuǎn)變： -碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)樘蓟镛D(zhuǎn)變?yōu)镕e3C。到。到350, 馬氏體中的馬氏體中的含碳量已降到鐵素體的平衡含碳量已降到鐵素體的平衡成分，內(nèi)應(yīng)力大量消除。成分，內(nèi)應(yīng)力大量消除?；鼗鹎象w回火屈氏體 lM回回轉(zhuǎn)變?yōu)樵诒３竹R氏體形態(tài)的鐵素體基體上分布著細(xì)粒狀轉(zhuǎn)變?yōu)樵诒３竹R氏體形態(tài)的鐵素體基體上分布著細(xì)粒狀Fe3C的組的組織，稱為回火屈氏體，用織，稱為回火屈氏體，用T回回表示。表示。 n回火屈氏體組織具有較高的回火屈氏體組織具有較高的彈性極限和屈服

29、極限，并具彈性極限和屈服極限，并具有一定的韌性，硬度一般為有一定的韌性，硬度一般為3545HRC3545HRC。l主要用于各類彈簧主要用于各類彈簧的熱處理。的熱處理。 汽車板簧汽車板簧熱卷彈簧熱卷彈簧回火索氏體回火索氏體n3 3、高溫回火、高溫回火 n回火溫度：回火溫度：500-650 500-650 n組織轉(zhuǎn)變：組織轉(zhuǎn)變：FeFe3 3C C發(fā)生聚集長(zhǎng)大，鐵素體發(fā)生多邊形化。發(fā)生聚集長(zhǎng)大，鐵素體發(fā)生多邊形化。 l這種在多邊形鐵素體基體這種在多邊形鐵素體基體上分布著顆粒狀上分布著顆粒狀FeFe3 3C C的組的組織稱織稱回火索氏體回火索氏體，用，用S S回回表表示。示。 n回火索氏體組織具有良

30、好的綜合力學(xué)性能，即在保持較高的強(qiáng)度同回火索氏體組織具有良好的綜合力學(xué)性能，即在保持較高的強(qiáng)度同時(shí)，具有良好的塑性和韌性。時(shí)，具有良好的塑性和韌性。n通常把淬火高溫回火的熱處理工藝稱作通常把淬火高溫回火的熱處理工藝稱作“調(diào)質(zhì)處理調(diào)質(zhì)處理”，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱“調(diào)調(diào)質(zhì)質(zhì)”。l調(diào)質(zhì)廣泛用于連桿、軸、齒調(diào)質(zhì)廣泛用于連桿、軸、齒輪等各種重要結(jié)構(gòu)件的處理。輪等各種重要結(jié)構(gòu)件的處理。也可作為精密零件、量具等也可作為精密零件、量具等的預(yù)備熱處理。的預(yù)備熱處理。 柴油機(jī)連桿柴油機(jī)連桿用途用途 組組 織織 性性 能能溫度溫度()()名名 稱稱耐磨件耐磨件 回火馬氏體回火馬氏體 高硬度高硬度 585864HRC64HRC

31、150150250250低溫回火低溫回火彈簧等彈簧等回火屈氏體回火屈氏體 高彈性高彈性 353545HRC 45HRC 350350500500中溫回火中溫回火調(diào)質(zhì)件調(diào)質(zhì)件回火索氏體回火索氏體 良好綜合良好綜合 力學(xué)性能力學(xué)性能500500650650高溫回火高溫回火 淬火淬火 + 高溫回火高溫回火 = 調(diào)質(zhì)處理調(diào)質(zhì)處理調(diào)質(zhì)處理用于各種重要結(jié)構(gòu)零件，如軸、連桿等調(diào)質(zhì)處理用于各種重要結(jié)構(gòu)零件，如軸、連桿等回火索氏體和索氏體在組織和性能上的差別回火索氏體和索氏體在組織和性能上的差別回火索氏體性能回火索氏體性能優(yōu)于索氏體優(yōu)于索氏體回火馬氏體和下貝氏體在性能上的差別回火馬氏體和下貝氏體在性能上的差別下

32、貝綜合性能優(yōu)于下貝綜合性能優(yōu)于回火馬氏體回火馬氏體六、回火方法六、回火方法n普通回火普通回火n局部回火局部回火n電熱回火電熱回火n自回火自回火n帶溫回火帶溫回火習(xí)題：習(xí)題：1 1、鋼在加熱時(shí)，由于加熱不當(dāng)常出現(xiàn)那些缺陷？、鋼在加熱時(shí)，由于加熱不當(dāng)常出現(xiàn)那些缺陷？2 2、高碳鋼淬火時(shí)容易變形和開裂的原因時(shí)什么？、高碳鋼淬火時(shí)容易變形和開裂的原因時(shí)什么？ 如何減少淬火冷卻過程中的變形和開裂？如何減少淬火冷卻過程中的變形和開裂？ 3 3、回火可以分為哪三種？分別適用于哪三類零件？、回火可以分為哪三種？分別適用于哪三類零件？4 4、什么是鋼的淬透性，淬硬性？影響鋼的淬透性，淬硬性及淬、什么是鋼的淬透性，淬硬性？影響鋼的淬透性，淬硬性及淬