目錄

前 言

硬度和強(qiáng)度的變化

塑性和韌性的變化

結(jié) 束 語

前言

回火相變

回火Tempering

回火，作為傳統(tǒng)“四把火”之一，其對于鋼材的作用不言而喻。同時(shí)也是我們?nèi)粘９ぷ髦薪?jīng)常接觸的工藝。那么，對于在回火過程中的機(jī)械性能變化趨勢，不知大家是否有足夠的了解呢?通常而言，回火過程中主要關(guān)注的機(jī)械性能有：硬度、強(qiáng)度、塑性和韌性，具體內(nèi)容見下文所述。

一、硬度和強(qiáng)度的變化

各種碳鋼在回火時(shí)硬度和強(qiáng)度的變化基本相似，總的趨勢是：隨著回火溫度升高，硬度和強(qiáng)度降低，如圖1所示。

圖1 回火溫度對各種淬火碳鋼硬度的影響

低碳鋼在淬火時(shí)已經(jīng)發(fā)生碳原子向位錯(cuò)線偏聚和少量碳化物的自回火現(xiàn)象，所以在200℃以下回火時(shí)其組織變化較小，硬度變化不大。但在低溫回火時(shí)，隨回火溫度升高，碳原子偏聚的傾向增大，屈服強(qiáng)度，尤其是彈性極限隨回火溫度升高(低于250℃)而增大。在300-450℃回火時(shí)，各種碳鋼的彈性極限最高。

高碳鋼(>0.8%C)在100℃回火時(shí)硬度稍有上升，這是由于C原子偏聚以及ε-碳化物析出造成的;而在200-300℃回火時(shí)出現(xiàn)的硬度“平臺(tái)”則是由于殘余奧氏體轉(zhuǎn)變(使硬度上升)和馬氏體大量分解(使硬度下降)這兩個(gè)因素綜合作用的結(jié)果。

鋼中加入合金元素能減小硬度和強(qiáng)度降低的趨勢。由于合金元素有提高回火穩(wěn)定性的作用，與相同碳含量的碳鋼相比，在高于300℃回火時(shí)，如果回火溫度和時(shí)間相同，則合金鋼常常具有較高的強(qiáng)度。加入強(qiáng)烈形成碳化物的合金元素還可以在高溫(500-600℃)回火時(shí)析出細(xì)小彌散的特殊碳化物，產(chǎn)生二次硬化現(xiàn)象。

二、塑性和韌性的變化

淬火鋼在回火時(shí)，隨回火溫度升高，由于淬火內(nèi)應(yīng)力消除、碳化物聚集長大和球化以及α相回復(fù)和再結(jié)晶，在硬度和強(qiáng)度不斷下降的同時(shí)，塑性(端面收縮率、延伸率)不斷上升。但高碳鋼在低溫(低于300℃)回火時(shí)其塑性幾乎等于零，而低碳馬氏體卻具有良好的綜合性能。

淬火鋼在回火時(shí)的沖擊韌性并不一定隨回火溫度升高而單調(diào)地增高，許多鋼可能在兩個(gè)溫度區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)韌性下降的現(xiàn)象，如圖2所示。

圖2 CrNi鋼沖擊韌性與回火溫度的關(guān)系

這種隨回火溫度升高，沖擊韌性反而下降的現(xiàn)象，稱為“回火脆性”。

三、結(jié)束語

本期和大家分享了回火時(shí)的“強(qiáng)度和硬度、塑性和韌性”的變化規(guī)律。同時(shí)文中也提及到幾個(gè)關(guān)鍵詞，接下來就再回顧回顧一下吧。NO.1 什么叫回火?NO.2 什么叫自回火?NO.3 什么叫二次硬化?NO.4 什么叫回火脆性?好的，本期文章到此就結(jié)束了，欲知后續(xù)精彩內(nèi)容，且看下期分解。