钢的热处理工艺(2)

第五章 钢的热处理工艺

三、回火1.回火目的(淬火组织的问题)a. 消除淬火应力，降低脆性 b. 稳定工件尺寸，由于M,残余A不稳定 c. 获得要求的强度、硬度、塑性、韧性。

2.钢在回火时的组织转变a. 马氏体分解(200℃以下):析出ε-Fe2.4C碳化物(亚稳定) 组织：回火马氏体M’→过饱和α固溶体十亚稳定ε碳化物(极细的) 作用：晶格畸变降低，淬火应力有所下降。 b. 残余A分解(200-300℃):A→M’(或A→B下) 组织：回火马氏体M’ c. 回火屈氏体T’形成(250-400 ℃):ε→Fe3C; α→F-维持M’外形 组织：回火屈氏体T’(F+ Fe3C) d. 碳化物的聚集长大，铁素体的回复与再结晶(>400℃) 组织：回火索氏体S’—F(等轴晶)+ Fe3C(粒)MAT,SWJTU 教程首页 本章首页 上一页 下一页 结束放映

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第五章 钢的热处理工艺

3.回火工艺——组织——性能关系(1)低温回火(150-250℃) 回火马氏体 M’ 降低淬火应力，提高韧性，保证高硬度(HRC58-64)和耐磨性 高碳的工具、模具、滚动轴承，渗碳与表面淬火的零件 (2)中温回火(350-500℃) 回火屈氏体 T’ 高弹性极限和屈服强度，一定的韧性，硬度一般为HRC35-45 弹簧 (3)高温回火(500-650℃) 回火索氏体 S′ 淬火+高温回火——调质处理 综合机械性能好(强度、韧性、塑性的配合),硬度一般为HRC25-35 承受交变载荷，连杆、轴、齿轮等重要结构件——最终热处理 精密量具、模具——预先热处理

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第五章 钢的热处理工艺

回火索氏体45钢 ╳400

正火与调质处理的比较： 45钢 σb (MN/m2) δ(%) 正火 700-800 12-20 调质 750-850 20-25

ak(kJ/m2) 500-800 800-1200

HB 163-220 210-250

组织 细片S+F 细粒S’

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第五章 钢的热处理工艺

(4)回火温度与机械性能的关系硬 度： 200度以下，HRC不变。 200-300度，M分解，残余A转变为马氏体，硬度降低不大， 高碳钢硬度,有一定的升高。 >300度，HRC降低。 韧 性： 400度开始升高，600度最高。 弹性极限： 在300-400度最高。 塑 性： 在600-650度最高。 1、高碳回火马氏体： 强度、硬度高、塑性、韧性差 2、低碳回火马氏体：

高的强度与韧性，硬度、耐磨性也较好。 3、回火屈氏体： 屈服强度与弹性极限高 4、回火索氏体： 综合机械性能。

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第五章 钢的热处理工艺

(5)回火脆性

(1)低温回火脆性(250-400℃)碳化物片沿M晶界析出 避免在此温度回火

(3)高温回火脆性(450-650℃)P等元素在原A晶界偏聚，慢冷时 Cr、Ni等促进偏聚 Mo等抑制偏聚 减少P等杂质元素， 添加Mo等合金元素

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第五章 钢的热处理工艺

5.回火工艺及其应用回火类型低温回火

回火温度150~250

组织

性能及应用

组织形态 过饱和 a-Fe+e 碳化物保留马氏 体针形F+ 细粒Fe3C 多边形F+ 粒状Fe3C

回火M(M′)保持高硬度，降低脆 性及残余应力，用于 工模具钢，表面淬火 及渗碳淬火件回火屈氏 体 (T ′ ) 回火索氏 体(S′ ) 硬度下降，韧性、弹 性极限和屈服强度↑, 用于弹性元件 强度、硬度、塑性、 韧性、良好综合机械 性能，优于正火得到 的组织。中碳钢、重 要零件采用。

中温回火

350-500

高温回火

500-650

记注：淬火+高温回火→调质处理Engineering Materials MAT,SWJTU 教程首页 本章首页 上一页 下一页 结束放映

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