第九章__淬火与回火探讨.ppt

??（a） 氧化、脱碳、表面腐蚀及过烧 ； （b）?硬度不足； 加热温度过低，保温时间不足； 表面脱碳 冷速不够 淬透性不够 中断淬火时的水中时间短或空气中停留过长 工具钢淬火温度过高 4. 其它淬火缺陷 （d）?硬度不均匀； 氧化皮，污垢 淬火介质中有杂质，如水中有油 冷却介质搅动不够 渗碳件表面碳浓度不均匀，淬火后硬度不均匀 （e） 组织缺陷。 9.2 回火 回火—在A1线以下很宽温度范围内进行，是使淬火组织的亚稳定进一步向稳定状态转变过程，获得稳定的组织和性能，减少或消除淬火内应力。 回火目的：提高淬火钢塑性和韧性，降低其脆性； 降低或消除淬火引起的残余应力； 稳定尺寸 一、回火时钢的组织转变 随温度升高，淬火组织将发生五个阶段变化： 马氏体中碳原子偏聚（80～100℃） 马氏体的分解（80～250℃） 产物：M回 残余奥氏体的转变（200～300℃） 产物：M回（主要）+ B下（微量） 碳化物析出和转变（250～400℃） 产物：T回 α相状态变化及碳化物聚集长大（400 ℃) 产物： S回 一、回火时组织转变 按回火温度划分如下阶段，但各阶段也不是单独发生，而是相互重叠的。 1.碳原子偏聚（时效阶段） ——(80—100℃以下) 由于淬火马氏体为过饱和固溶体，晶格中有大量微观缺陷的亚稳态。 对位错马氏体，低温下C、N原子短程扩散到位错线附近 对孪晶马氏体，低温下C 、N原子短程扩散聚集到某一晶面 2.马氏体分解（80--250 ℃ ） 高碳马氏体发生分解，马氏体中过饱和碳不断以ε碳化物形式析出，使马氏体碳含量降低。 低碳马氏体，低于150℃无碳化物析出，只有C偏聚 高于200℃，马氏体中可析出稳定碳化物； 产物：回火马氏体。 性能：保留淬火后高硬度 3.残余奥氏体分解（200--300 ℃ ） 淬火后的残余奥氏体是不稳定组织，在本阶段，残余奥氏体分解为低碳马氏体和ε碳化物，此组织为回火马氏体。 回火屈氏体 4.碳化物的转变（250--400 ℃ ） 亚稳碳化物将转变成为更加稳定的碳化物形式存在。 高碳钢： 　 α’　　 α’ + ε　　 α’ + ε + χ　 α’ + ε + χ + θ　　 α’ + χ + θ α’ + θ（稳定的回火屈氏体） 中碳钢： α’　　 α’ + ε 　 α’ + θ（稳定的回火屈氏体） 低碳钢： α’ 　　 α’ + θ（稳定的回火屈氏体） 5.α相状态变化和碳化物聚集长大（400--700 ℃ ） 铁素体发生回复和再结晶为等轴状、碳化物球化粗化 ——回火索氏体。 主要发生如下变化： 内应力消除： 宏观区域性内应力（工件内外），550 ℃全部消除； 微观区域性内应力（晶粒之间）， 500 ℃基本消除； 晶格弹性畸变应力（碳过饱和）， ε转变完即消除。 回复与再结晶：回火使亚结构（位错、孪晶）消失；板条和片状马氏体特征保留（回复）、消失（再结晶）。 碳化物聚集长大：原棒状、片状、粒状渗碳体消失、溶解，并逐渐球化长大，越来越粗大。 回火索氏体 二、回火组织机械性能 回火组织机械性能取决于回火组织 （请同学们自己根据上述内容进行总结） 硬度 强度 三、合金元素对回火的影响 提高钢的回火抗力 引起二次硬化 四、回火脆性 在某些温度区间回火时，钢的韧性显著下降的现象。 第一类（低温）回火脆性: 是指淬火钢在250-350℃回火时出现的脆性。 这种回火脆性是不可逆的，只要在此温度范围内回火就会出现脆性，目前尚无有效消除办法。 除弹簧钢之外，其它零件淬火后应避免在250?350℃回火。 第二类（高温）回火脆性：（500?650℃） 是指淬火钢在500-650℃范围内回火后缓冷时出现的脆性。 回火后快冷不出现。多发生在含Cr、Ni、Mn、Si等元素的合金钢中， 是一种可逆性的回火脆性。 预防措施： （1）高温回火后，在水中快速冷却。 一般适用于较小截面的零件。 （2）加入降低回火脆性倾向的元素Mo或W。 适用大截面零件或合金钢(如Cr-Ni钢等)。 五、回火的工艺 包括： 加热温度 保温时间 冷却方法