回火炉回火的定义解说
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回火定义:淬火钢加热到低于A1点以下某一温度保温一段时间,然后进行冷却(空冷到室温)的工艺。
回火炉目的:1)提高钢塑性、韧性,达到硬度强度、塑性和韧性的配合;改善钢的切削加工性;2)消除或减少淬火钢件的内应力(热应力、组织应力),防止变形、开裂;3)稳定组织和尺寸;
回火作为控制零件性能的最后一道热处理工序,在钢制机械零件及工具、模具及量具等的生产过程中得到极其广泛的应用。
淬火钢回火时的组织变化
M回火加热时,五个主要过程:
室温~200℃ 碳的偏聚和聚集
100~250℃ M分解
200~300℃ A’分解
250~400℃ K类型变化
400~700℃ 相回复再结晶,Fe3C球化粗化
碳的偏聚和聚集(室温~200℃)Fe-0.21 wt%C钢经过10000C奥氏体化水淬获得马氏体组织,再经iso0c回火10分钟,用原子探针可以测得a基体的碳含量为0.029%,但板条马氏体边界的碳含量则高达0.42%,比平均的碳含量提高了一倍。
Fe-0.78%C-0.65%Mn (wt%)钢,经过1200℃奥氏体化水淬获得马氏体组织,再经160℃回火一小时,用原子探针可以测得a基体的碳含量为0.32%,但孪晶界的碳含量则高达1.83%。
回火炉低碳M一在位错线偏聚,亚结构为位错,c原子倾向于偏聚在位错线附近的间隙位置,高碳片状M一在孪晶界面上聚集,亚结构为孪晶,C原子将在一定晶面上聚集,形成富c聚集区。
M的分解(100~250℃)
>100℃时,M发生分解(固溶强化消失),现象:随T↓,M中C %↓,晶格常数c↓,a个正方度c/a↓一过饱和程度下降
实质:一马氏体发生了分解
(1)高碳M分解
对高碳孪晶M,固溶在M中的过饱和C原子脱溶沉淀而析出E(n)-K,在{100}M上,与M共格。
分解方式有两种:双相分解(低于125-150℃);单相分解(高于150℃)
单相分解,当温度高于150℃时,碳原子能够进行较长距离献扩散。析出的碳化物粒子可从较远处得到碳原子而长大,a相中不同浓度可通过长程扩散消除。故在分解过程中,不再存在两种不同碳含量的a相,其碳含量和正方度不断下降,当温度达到300℃时,正方度c/a接近1。此时a相中的碳含量已基本接近平衡状态,马氏体脱溶分解过程基本上结束。
(2)低碳及中碳M的分解
对于回火炉低碳板条M,在100-200℃以下回火不析出K, C原子几乎完全偏聚在位错线附近,只有当温度高于200℃,才有可能通过单相分解析出碳
化物,使a基体的碳含量降低。
对于中碳马氏体,兼有低碳马氏体和高碳马氏体的分解特征。