下载文档原格式
钢的回火1 回火是将淬火钢重新加热到A1以下某一温度，保温，然后冷却的热处理工艺。
回火决定了钢在使用状态的组织和性能。
回火的目的是为了稳定组织，消除淬火应力，提高钢的塑性和韧性，获得强度、硬度和塑性、韧性的适当配合，满足各种工件不同的性能要求。
根据回火温度可将钢的回火分为三类。
1) 低温回火（150～250℃）低温回火后的组织为回火马氏体，它是由过饱和的α相和与其共格的ε-Fe2.4C 组成。
其形态仍保留淬火马氏体的片状或板条状。
低温回火的主要目的是保持淬火马氏体的高硬度（58～62HRC）和高耐磨性，降低淬火应力和脆性。
它主要用于各种高碳钢的刃具、量具、冷冲模具、滚动轴承和渗碳工件。
2) 中温回火（350～500℃）中温回火后的组织为回火托氏体，它是由尚未发生再结晶的针状铁素体和弥散分布的极细小的片状或粒状渗碳体组成，其形态仍为淬火马氏体的片状或板条状。
中温回火的主要目的是为了获得高的屈强比，高的弹性极限，高的韧性，回火托氏体的硬度为35～45HRC。
中温回火主要用于处理各种弹簧、锻模。
3) 高温回火(500～650℃)高温回火后的组织为回火索氏体，它是由已再结晶的铁素体和均匀分布的细粒状渗碳体组成。
由于铁素体发生了再结晶失去了原来淬火马氏体的片状或板条状形态，呈现为多边形颗粒状，同时渗碳体聚集长大。
2合金元素对回火转变的影响淬火合金钢进行回火时，其组织转变与碳钢相似。
但由于合金元素的加入，使其在回火转变时具有如下特点：1、提高淬火钢的回火稳定性淬火钢在回火时，抵抗强度、硬度下降的能力称为回火稳定性。
2、产生二次硬化淬火合金钢在500～600℃温度范围回火时，硬度升高的现象称为二次硬化。
3、产生回火脆性淬火合金钢在某一温度范围内回火时，出现冲击韧度剧烈下降的现象，称为回火脆性。
第3章 钢的淬火与回火钢的淬火与回火是热处理工艺中最重要、也是用途最广的工序。
淬火可以大幅度提高钢的强度与硬度。
淬火后，为了消除淬火钢的残余内应力，得到不同强度、硬度与韧性的配合，需要配以不同温度的回火。
所以，淬火与回火是不可分割的、紧密衔接在一起的两种热处理工艺。
淬火与回火作为各种机器零件及工、模具的最终热处理，是赋予钢件最终性能的关键性工序，也是钢件热处理强化的重要手段之一。
3.1 钢的淬火与分类淬火是将钢加热至临界点（A c1或A c3）以上，保温一定时间后快速冷却，使过冷奥氏体转变为马氏体或贝氏体组织的工艺方法。
图3-1是共析碳钢淬火冷却工艺曲线示意图。
v c 、v c '分别为上临界冷却速度（即淬火临界冷却速度）和下临界冷却速度。
以v >v c 的速度快速冷却（曲线1），可得到马氏体组织；以v c >v >v c '的速度冷却（曲线2），可得到马氏体＋珠光体混合组织；以曲线3冷却则得到下贝氏体组织。
钢淬火后的强度、硬度和耐磨性大大提高。
w c ≈0.5％的淬火马氏体钢经中温回火后，可以具有很高的弹性极限。
中碳钢经淬火和高温回火（调质处理）后，可以有良好的强度、塑性、韧性的配合。
奥氏体高锰钢的水韧处理，奥氏体不锈钢、马氏体 时效钢及铝合金的高温固溶处理，都是通过加热、保温 和急冷而获得亚稳态的过饱和固溶体，虽然习惯上也称 为淬火，但这是广义的淬火概念，它们的直接目的并不 是强化合金，而是抑制第二相析出。
高锰钢的水韧处理 是为了达到韧化的目的。
奥氏体不锈钢固溶处理是为了 提高抗晶间腐蚀能力，铝合金和马氏体时效钢的固溶处 理，则是时效硬化前的预处理过程。
本章讨论钢的一般淬火强化问题，其淬火工艺分类见表3-1。
表3-1 钢的淬火工艺分类图3-1 共析钢的淬火冷却工艺热处理工艺及设备3.2 钢的淬透性一、淬透性的基本概念1．淬硬层与淬透性由于淬火冷却速度很快，所以工件表面与心部的冷却速度不同，表层最快，中心最慢（见图3-2a ）。
Cr12MoV钢的淬火回火工艺如下：
1. 加热：将Cr12MoV钢加热至760℃~800℃的温度范围内，保持1小时。
加热过程应缓慢进行，避免出现温度梯度过大的情况。
2. 淬火：将加热后的Cr12MoV迅速放入油中进行淬火。
淬火过程中应保持油温在60℃左右，以确保淬火效果。
3. 回火：将淬火后的Cr12MoV加热至230℃~250℃的温度范围内，保持2小时。
回火的目的是为了提高钢材的韧性和强度，同时减少其脆性。
4. 冷却：回火后应将钢材迅速冷却至室温。
冷却的过程中应注意避免钢材表面损伤。
5. 检测：经过热处理后的Cr12MoV应进行硬度测试和金相检查，以确保其性能符合要求。
请注意，以上工艺仅供参考，具体工艺应根据实际操作和产品要求进行调整。
在操作过程中，应注意安全，遵循相关操作规程和安全规范。
北京理工大学材料学院苏铁健钢在淬火后为何要及时回火？1. 回火定义与目的定义：将淬火钢加热到A1以下的某温度保温后冷却的工艺。
目的：l降低脆性，减少或消除淬火内应力，防止工件变形或开裂。
l稳定组织。
淬火得到的马氏体和残余奥氏体都是不稳定组织，有自发向铁素体+渗碳体转变的倾向。
回火可使其转变为平衡或接近平衡的组织，防止使用时变形。
l获得所需力学性能。
淬火组织一般硬度高、脆性大，通过适当回火可调整硬度和韧性。
为什么没有250~350℃之间的回火？2. 回火的分类回火的分类（根据温度范围）：低温回火： 150-250℃中温回火： 350-500℃高温回火： 500-650℃3. 低温回火：组织变化（回火马氏体）回火马氏体金相照片马氏体分解，析出亚稳ε-碳化物并以细片状分布在马氏体基体上，称为回火马氏体（M 回）。
在光学显微镜下M 回为黑色（黑针），A'为白色，如图所示。
由于马氏体分解，减轻了对残余奥氏体的压力，因而残余奥氏体也分解为ε-碳化物+过饱和铁素体（M 回）。
(1) 回火马氏体与马氏体有何不同？(2) 下图哪些区域是回火马氏体，哪些区域是残余奥氏体？3. 低温回火：性能变化与用途l保留淬火后的高硬度（一般为58~64HRC）、高耐磨性的同时，降低内应力，提高韧性。
l主要用于处理各种工具、模具、轴承及经渗碳和表面淬火的工件。
3. 中温回火：组织变化（回火托氏体）马氏体分解为铁素体与渗碳体，在保持马氏体形态（板条状或针片状）的铁素体基体上分布着细粒状Fe3C（渗碳体）组织，称为回火托氏体，用T回表示，如图所示。
回火托氏体与等温转变获得的托氏体组织有何不同？（获得途径及形态分布）回火托氏体金相照片3. 中温回火：性能变化与用途l回火托氏体组织具有较高的弹性极限和屈服极限，并具有一定的韧性，硬度一般为35~45HRC。
l主要用于各类弹簧的处理。
3. 高温回火：组织变化（回火索氏体）回火马氏体金相照片Fe 3C 发生聚集长大，铁素体发生多边形化，由针片状转变为多边形。
第三节淬火将钢加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上（30～50）℃，保温后在水或油中快速冷却的操作工艺称为淬火一、淬火目的淬火的目的一般都是为了获得马氏体组织，随后再配合适当的回火，以获得多种多样的使用性能。
如刃具和量具要求有高的硬度和耐磨性，各种轴和齿轮等要求有较好的强韧性等，都是通过淬火和回火来达到的，淬火回火通常作为最终热处理。
二、淬火的工艺(一)淬火温度碳钢的加热温度主要是由钢中的含C量根据Fe-Fe3C相图来确定的，如图19-13所示为碳钢的淬火加热温度范围。
对于亚共析钢，适宜的淬火温度为Ac3＋（30～50）℃，淬火后获得均匀细小的马氏体组织。
如将亚共析钢加热温度过低(于Ac1～Ac3之间)，在淬火组织中将出现铁素体，这样将造成淬火硬度不足。
若将亚共析钢加热远远超过Ac3以上，将使A晶粒长大，淬火后得到粗大M，使钢性能下降，但对于某些合金钢为了使其中合金元素完全溶于A中，温度可适当提高。
对于过共析钢，适宜的淬火温度为Ac1＋（30～50）℃，淬火后的组织为马氏体和粒状二次渗碳体。
渗碳体比马氏体硬，有利于提高钢的耐磨性。
如果加热温度过高(在Accm以下)，不仅会得到粗片状马氏体组织，脆性极大，而且由于奥氏体含碳量过高，使淬火钢中残余奥氏体量增多，使钢的硬度和耐磨性降低。
若淬火温度过低，则可能得到非马氏体组织，钢的硬度达不到要求。
(二)淬火冷却介质淬火操作的难度比较大，主要是因为要得到马氏体，淬火的冷却速度就必须大于该钢种的临界冷却速度，而快冷总是不可避免地要造成很大的内应力，往往会引起钢件的变形和开裂。
根据C曲线可知，要获得马氏体组织，并不需要在整个冷却过程中都进行快速冷却。
关键是在过冷奥氏体最不稳定的C 曲线鼻尖附近，即在（650～400）℃的温度范围内要快速冷却，而在650℃以上以及400℃以下，过冷奥氏体较稳定，并不需要快速冷却，特别是在（300～200）℃以下发生马氏体转变时，尤其不能快冷，否则因相变应力作用容易引起变形和开裂。
钢板调制(淬火+回火)
钢板调制处理是一种常见的金属材料加工工艺，其中包括淬火和回火两个关键步骤。
淬火是将钢板加热到一定温度后，迅速冷却的过程。
这个过程可以增加钢板的硬度和强度，但也会使其变得更加脆性。
为了克服这个问题，需要进行回火处理。
回火是将淬火后的钢板重新加热到较低的温度，然后保持一段时间，让钢板内部的应力得到释放，从而提高其韧性和延展性。
回火的温度和时间取决于钢板的材质和所需的性能。
钢板调制处理的目的是为了获得兼具高硬度、高强度和良好韧性的材料。
通过淬火和回火的组合，可以调整钢板的组织结构，改善其机械性能，使其适用于各种工程和制造应用。
在实际操作中，钢板的调制处理需要精确控制加热温度、冷却速度和回火参数，以确保达到预期的性能。
此外，还需要根据具体的钢板材质和用途选择合适的工艺参数，以满足不同的要求。
总的来说，钢板调制处理是一种重要的金属材料加工工艺，它可以提高钢板的性能，使其在工程和制造领域中具有更广泛的应用。
1
淬 火 钢 的 回 火
班级： 姓名： 学号：
【教学目的】：1．了解回火的定义，掌握回火的种类及相关温度。
2．理解回火的目的，掌握回火具体应用、实际意义。
【重点】：回火的目的、作用。
【难点】：回火的种类实际应用。
复习巩固：
1．钢的淬透性定义： 。
2．常用淬火方法有： 、 、 、 四种。
3．影响钢淬透性的3种因素是：A 、 ；B 、 ； C 、 。
4．思考题：在双介质淬火中如果采用油淬水冷组织会有何变化？ 讲授新课：
一、回火的定义：就是将淬火钢重新加热到工艺预定的某一温度（低于临界温度）
，经
a.回火也可按热处理定义分为： 、 、 3个阶段。
b.回火是淬火的后续工序，是工件的 热处理。
☆ 注：回火是从 （M 、A 、S 、P ）组织开始转变的。
c.例：专业理论画图中工件的硬度值，标注是淬火名称（硬度），而实质是 后的硬度值。
二、回火的目的：主要是为了调整工件的力学性能。
1．回火用来降低硬度， （提高、降低）塑性和韧性。
2．消除或降低内应力，防止发生变形和 。
3．稳定组织和尺寸。
☆ 例如：车刀的应用。
4．思考题：结合以上三点分析淬火后为何应进行回火（组织变化）？
（第13页）
三、回火的方法及应用：
A 、低温回火：目的是为了保持淬火零件高的 （硬度、塑性）值，并降低淬火的内应力，在一定程度上稳定组织。
a.回火温度范围约为 度（碳钢）。
b.组织变化：马氏体分解成回火 。
◇ 例：各种刃具、量具的回火，如：滚动轴承。
B 、中温回火：目的是为了适当 （降低、保持）淬火钢硬度，提高强度尤其是 （弹性、刚性）极限，恢复一定程度的韧性和塑性，消除内应力。
a. 回火温度温度范围：350--- 度。
b.组织变化：回火马氏体→回火 。
◇ 注：由于回火托氏体中的碳化物呈极细的颗粒状，所以钢的 、弹性较高并有一定的 （韧性、塑性）。
☆ 简答题：中 温 回 火 适 用 于 何 种 类 型 工 件 ， 具 体 实 例 ？ C 、高温回火：是许多机械零件常用的热处理方法，目的是获得良好的综合力学性能。
a. 调质是淬火+ 。
b. 温度范围为500--- 度。
c. 组织：回火托氏体变为回火 。
◇ 注：调质广泛的应用于结构零件的最终热处理和重要零件的预备热处理。
四、课后练习：
1．连线题： 低温回火 400度 回火托氏体 中温回火 200度 回火马氏体 高温回火 550度 回火索氏体 2．判断题：
a.合 金 元 素 的 加 入 ，使 钢 的 淬 透 性 得 到 提 高 。
（ ）
b.合金元素在回火时在不同程度上阻碍回火时的组织转变，所以合金钢回火应适当提高温度。
（ ）。
