回火处理的手段 过程和目的
问答
回火热处理主要应用于淬火后的钢材,以改变其微观结构和性能。
回火过程涉及将淬火后的材料加热到低于其临界温度(通常是Ac1温度,即铁素体向奥氏体转变的起始温度)的一个特定温度,并在此温度下保温一定时间,然后以适当的速率冷却至室温。这个过程可以显著改变材料的硬度、韧性、塑性和强度等机械性能。
回火的主要目的包括:
淬火后的材料往往具有很高的硬度和脆性,回火可以降低这种脆性,提高材料的韧性。
淬火过程中产生的内部应力可以通过回火来缓解,防止材料在后续加工或使用中出现裂纹。
通过选择不同的回火温度和时间,可以调整材料的硬度和强度,使其满足特定的应用需求。
马氏体是通过淬火快速冷却而形成的一种硬而脆的微观组织,回火处理就是针对淬火后形成的马氏体进行的,其目的是为了改善由淬火带来的高硬度、高内应力和脆性等问题。
当淬火后的钢材进行回火时,材料被加热到一个低于Ac1温度(珠光体向奥氏体转变的起始温度)的温度区间,在这个过程中,马氏体会经历以下几种变化:
在低温回火阶段(大约150-250°C),马氏体中的过饱和碳开始以极细小的碳化物形式析出,这些碳化物分散在马氏体的基体中,形成所谓的“回火马氏体”。这种组织仍然保持较高的硬度和耐磨性,但内应力和脆性有所降低。
当回火温度进一步升高到200-300°C时,未转变的残余奥氏体也会开始分解,转化为更稳定的组织,如回火马氏体或下贝氏体。
在300-400°C的回火温度下,从马氏体中析出的碳化物逐渐形成颗粒状的渗碳体(Fe3C)。随着温度升高至400°C以上,渗碳体颗粒开始聚集并长大。
在更高的回火温度下(400-600°C),渗碳体颗粒进一步长大,形成回火索氏体(细小的粒状渗碳体和铁素体的混合物)和回火屈氏体(更粗大的渗碳体和铁素体的混合物)。这些组织提供了更好的韧性与塑性,同时保持了足够的强度。
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