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钢铁的涅槃:回火工艺的温度艺术与性能升华

4月前浏览2765

前文分享了调质还不过瘾,再细致的讲一下回火,本文分为三个部分:回火的分类,回火的作用,回火温度的选择


回火的分类

根据回火温度的不同,回火可以分为低温回火、中温回火和高温回火三种类型:

  • 低温回火:在150~250℃进行,主要目的是保持淬火工件的高硬度和耐磨性,降低淬火残留应力和脆性。回火后得到的组织为回火马氏体。

  • 中温回火:在350~500℃之间进行,目的是得到较高的弹性和屈服点,适当的韧性。回火后得到的组织为回火屈氏体。

  • 高温回火:在500~650℃以上进行,目的是得到强度、塑性和韧性都较好的综合力学性能。回火后得到的组织为回火索氏体。


回火对金属材料的影响

回火是金属热处理过程中的一个重要步骤,它对金属材料的微观结构和宏观性能有着显著的影响。以下是回火对金属材料的具体影响:

  • 消除应力:回火可以消除金属材料在淬火过程中产生的内应力,防止材料在使用过程中发生变形或开裂。

  • 调整力学性能:通过改变回火温度,可以调整金属材料的硬度、强度、塑性和韧性,以满足不同的使用要求。低温回火可以保持较高的硬度和耐磨性,中温回火可以提高弹性和屈服强度,高温回火则可以获得良好的综合力学性能。

  • 稳定组织:回火有助于稳定金属材料的组织结构,使其在使用过程中不再发生组织转变,从而保持尺寸和性能的稳定性。

  • 改善加工性能:回火可以改善金属材料的加工性能,使其更容易进行切割、焊接等后续加工。

  • 二次硬化现象:某些合金元素含量较高的合金钢在特定温度范围回火时,会析出一些颗粒细小的金属化合物,使强度和硬度上升,这种现象称为二次硬化。

  • 回火脆性:金属材料在回火过程中可能会出现脆性增加的现象,特别是在300℃左右回火时,称为第一类回火脆性;而在高温回火后,如果缓慢冷却,也可能导致变脆,称为第二类回火脆性。

  • 渗碳体的变化:随着回火温度的升高,渗碳体会开始聚集球化与粗化,形成颗粒细小的碳化物,这一过程对材料的硬度和强度有直接影响。

综上所述,回火是金属材料热处理中非常关键的一步,它通过改变材料的微观结构来优化其宏观性能,以适应不同的工业应用需求。


如何根据材料需求选择合适的回火温度

选择合适的回火温度是金属热处理过程中非常关键的步骤,它直接影响到材料的最终性能。以下是根据不同材料需求选择回火温度的一些指导原则:

低温回火(<250°C)

  • 工具、量具:通常使用碳素工具钢或低合金工具钢制成,淬火后需要进行低温回火以减少内应力,提高硬度和耐磨性。

  • 精密量具和高精度配合的结构零件:淬火后进行120-150°C回火,以稳定组织和减少内应力,确保尺寸稳定。

  • 低碳马氏体:淬火后的低碳马氏体通过低温回火可以减少内应力,提高强度和塑性。

  • 渗碳钢:淬火后的渗碳钢需要低温回火以保持表面的高硬度和耐磨性,同时保持高的强度和良好的塑性。

中温回火(350-500°C)

  • 弹簧钢:中温回火可以获得较好的弹性极限和塑性,适合处理弹簧钢。

高温回火(>500°C)

  • 调质处理:中碳碳素结构钢或低合金结构钢经过淬火后,高温回火可以获得良好的综合机械性能。

  • 二次硬化型钢:如高速钢等,高温回火有助于获得二次硬化效应,提高硬度和耐磨性。

  • 高合金渗碳钢:渗碳后的高合金钢需要高温回火以消除残余奥氏体,改善性能。

在实际操作中,还需要考虑材料的化学成分、淬火条件、淬火后的组织和性能等因素,以确定最合适的回火温度。有时,可能需要通过实验来确定最佳的回火温度,特别是对于新型材料或特殊要求的工件.


其实我还想讲一下珠光体、奥氏体、贝氏体、马氏体……可是知识储备实在不够了,而且越挖越深到晶相结构等,已经到了知识盲区,就请大家按需请教专家吧。



   



来源:CATIA模具设计应用
化学焊接材料
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首次发布时间:2024-06-16
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恒拱
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