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发表于 2007-12-15 13:12:48
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淬火钢中的马氏体及残余奥氏体都是不稳定的组织,具有向稳定组织转变的自发倾向。随回火温度的升高,钢的组织也相应发生以下四个阶段的转变:
第一阶段:马氏体的分解(100~250)℃
第二阶段:残余奥氏体的转变(200~300)℃
第三阶段:渗碳体的形成(250~400)℃
第四阶段:渗碳体的聚集长大和α相再结晶(400℃以上)
性能的变化:即随着回火温度升高,强度、硬度下降,而塑性、韧性上升,如图所示。
三、回火的种类及应用
1.低温回火(150~250)℃
低温回火的组织为回火马氏体。这种回火主要是为了降低淬火钢的应力和脆性,提高韧性,而保持高硬度和耐磨性。它主要适用于各类高碳钢的刀具、冷作模具、量具;滚动轴承;渗碳或表面淬火件等。
2.中温回火(350~500)℃
中温回火的组织为回火托氏体。这种回火可显著减少工件的淬火应力,具有较高的弹性极限和屈服极限,并有一定的韧性。它主要应用于各种弹簧、弹性夹头及锻模的处理。
3.高温回火(500~650)℃
高温回火的组织为回火索氏体。这种回火可使工件获得强度、硬度、塑性和韧性都较好的综合机械性能。淬火后高温回火的热处理称为调质处理,简称调质,常用于受力情况复杂的重要零件,如各种轴类、齿轮、连杆等。
以上各温度范围中看出,没有在(250~350)℃进行回火,因为这正是钢容易发生低温回火脆性的温度范围,应避开。
片装马氏体经低温回火(150-250摄氏度)后,得到回火马氏体。他具有针状特征。
低温回火(150-250℃) 所得到的组织是回火马氏体,其性能是:具有高的硬度(HRC58-64)和高的耐磨性,因内应力有所降低,故韧性有所提高.这种回火方法主要用于刃具,量具,拉丝模以及其它要求硬而耐磨的零件.
钢淬火后的组织是马氏体及少量残余奥氏体,它们都是不稳定的组织,都有向稳定的组织(铁素体和渗碳体两相混合物)转变的倾向.但在室温下,原子活动能力很差,这种转变速度极慢.随着回火温度的升高,原子活动能力加强,组织转变便以较快的速度进行.由于组织的变化,钢的性能也发生相应的变化.
按回火温度的不同,回火时淬火钢的组织转变可分为四个阶段.
1. 80-200℃马氏体分解,当钢加热到约80℃时,其内部原子活动能力有所增加,马氏体中的过饱和碳开始逐步以碳化物的形式析出,马氏体中碳的过饱和程度不断降低,同时,晶格畸变程度也减弱,内应力有所降低.
这种出过饱和程度较低的马氏体和极细的碳化物所组成的组织,称为回火马氏体.
2. 200-300℃残余奥氏体分解,当钢加热温度超过200℃时,马氏体继续分解,同时,残余奥氏体也开始分解,转变为下贝氏体或回火马氏体,到300℃时,残余奥氏体的分解基本结束.
3. 300-400℃渗碳体的形成,钢在回火的这一阶段,从过饱和固溶体中析出的碳化物转变为颗粒状的渗碳体(Fe3C).当温度达到400℃时,α固溶体中过饱和的碳已基本完全析出,α-Fe晶格恢复正常,由过饱和固溶体转变为铁素体.钢的内应力基本清除.
4. 400℃以上渗碳体的聚集长大,在第三阶段结束时,钢内形成了细粒状渗碳体均匀分布在铁素体基体上的两相混合物,随着回火温度的升高,渗碳体颗粒不断聚集而长大.根据混合物中渗碳体颗粒大小,可将回火组织分为二种:400-500℃内形成的组织,渗碳体颗粒很细小,称为回火屈氏体.温度升高到500-600℃时,得到细小的粒状渗碳体和铁素体的机械混合物,称为回火索氏体. |
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