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1、回火介绍（1）钢的回火回火是将淬火钢重新加热到 A1 以下某一温度，保温，然后冷却的热处理工艺。回火决定了钢在使用状态的组织和性能。 回火的目的是为了稳定组织，消除淬火应力，提高钢的塑性和韧性，获得强度、硬度和塑性、韧性的适当配合，满足各种工件不同的性能要求。根据回火温度可将钢的回火分为三类。1、低温回火（150250）低温回火后的组织为回火马氏体，它是由过饱和的 相和与其共格的 -Fe2.4C 组成。 其形态仍保留淬火马氏体的片状或板条状。低温回火的主要目的是保持淬火马氏体的高硬度（5862HRC）和高耐磨性，降低淬火应力和脆性。它主要用于各种高碳钢的刃具、量具、冷冲模具、滚动轴承和渗碳工件

2、。2、中温回火（350500）中温回火后的组织为回火托氏体，它是由尚未发生再结晶的针状铁素体和弥散分布的极细小的片状或粒状渗碳体组成，其形态仍为淬火马氏体的片状或板条状。中温回火的主要目的是为了获得高的屈强比，高的弹性极限，高的韧性，回火托氏体的硬度为3545HRC。中温回火主要用于处理各种弹簧、锻模。3、高温回火(500650)高温回火后的组织为回火索氏体，它是由已再结晶的铁素体和均匀分布的细粒状渗碳体组成。 由于铁素体发生了再结晶失去了原来淬火马氏体的片状或板条状形态，呈现为多边形颗粒状，同时渗碳体聚集长大。（2）回火常见问题和解决技巧100热水回火之优点 低温回火常使用180至 200左

3、右来回火，使用油煮回火。 其实若使用100的热水来进行回火，会有许多优点，包括：100的回火可以减少磨裂的发生；100回火可使工件硬度稍增，改善耐磨性；100的热水回火可降低急速加热所產生裂痕的机会；进行深冷处理时，降低工件发生深冷裂痕的机率，对残留沃斯田体有缓衝作用，增加材料强韧性；工件表面不会產生油焦，表面硬度稍低，适合磨床研磨加工，亦不会產生油煮过热乾烧之现象。 二次硬化之高温回火处理 对於工具钢而言，残留应力与残留沃斯田体均对钢材有著不良的影响，浴消除之就要进行高温回火处理或低温回火。 高温回火处理会有二次硬化现象，以SKD11 而言，530回火所得钢材硬度较200低温回火稍低，但耐热

4、性佳，不会產生时效变形，且能改善钢材耐热性，更可防止放电加工之加工变形，益处甚多。 在300左右进行回火处理，為何会產生脆化现象？ 部分钢材在约270至 300左右进行回火处理时，会因残留沃斯田体的分解，而在结晶粒边界上析出碳化物，导致回火脆性。二次硬化工具钢当加热至500600之间时才会引起分解，在300并不会引起残留沃斯田体的分解，故无300脆化的现象產生。 回火產生之回火裂痕 以淬火之钢铁材料经回火处理时，因急冷、 急热或组织变化之故而產生之裂痕，称之為回火裂痕。常见之高速钢、 SKD11 模具钢等回火硬化钢在高温回火后急冷也会產生。 此类钢材在第一次淬火时產生第一次麻田散体变态，回火时

5、因淬火產生第二次麻田散体变态（残留沃斯田体变态成麻田散体），而產生裂痕。 因此要防止回火裂痕，最好是自回火温度作徐徐冷却，同时淬火再回火的作业中，亦应避免提早提出回火再急冷的热处理方式。 回火產生之回火脆性 可分為300脆性及回火徐冷脆性两种。所谓300脆性係指部分钢材在约 270至 300左右进行回火处理时，会因残留沃斯田体的分解，而在结晶粒边界上析出碳化物，导致回火脆性。 所谓回火徐冷脆性係指自回火温度（500600）徐冷时出现之脆性，Ni-Cr 钢颇為显著。 回火徐冷脆性，可自回火温度急冷加以防止，根据多种实验结果显示，机械构造用合金钢材，自回火温度施行空冷，以10/min以上的冷却速率

6、，就不会產生回火徐冷脆性。 高週波淬火常见之问题 高週波淬火处理常见的缺陷有淬火裂痕、 软点及剥离三项。 高週波淬火最忌讳加热不均匀而產生局部区域的过热现象，诸如工件锐角部位、 键槽部位、 孔之周围等均十分容易引起过热，而导致淬火裂痕的发生，上述情形可藉由填充铜片加以降低淬火裂痕发生的可能性。 另外高週波淬火工件在淬火过程不均匀，会引起工件表面硬度低的缺点，称之為软点，此现象係由於高週波淬火温度不均匀、 喷水孔阻塞或孔的大小与数目不当所致。 第三种会產生的缺失是表面剥离现象，主要原因為截面的硬度变化量大或硬化层太浅，因此常用预热的方式来加深硬化层，可有效防止剥离现象。 不銹钢為何不能在 500

7、至 650间进行回火处理？ 大部分的不銹钢在固溶化处理后，若在 475至500之间长时间持温时，会產生硬度加大、脆性亦大增的现象，此称之為475脆化，主要原因有多种说法，包括相分解、晶界上有含铬碳化物的析出及Fe-Cr 化合物形成等，使得常温韧性大减，且耐蚀性亦甚差，一般不銹钢的热处理应避免常时间持温在这个温度范围。另外在 600至700之间长时间持温，会產生s 相的析出，此 s 相是 Fe-Cr 金属间化合物，不但质地硬且脆，还会将钢材内部的铬元素大量耗尽，使不銹钢的耐蚀性与韧性均降低。 為何会產生回火变形？ 会產生回火变形的主要原因為回火淬火之际產生的残留硬力或组织变化导致，亦即因回火使张

8、应力消除而收缩、压应力的消除而膨胀，包括回火初期析出 e碳化物会有若干收缩、雪明碳铁凝聚过程会大量收缩、 残留沃斯田铁变态成麻田散铁会膨胀、 残留沃斯田铁变态成变韧铁会膨胀等，导致回火后工件的变形。 防止的方法包括：（1）实施加压回火处理；（2）利用热浴或空气淬火等减少残留应力；（3）用机械加工方式矫正及（4）预留变形量等方式。 回火淬性的种类 1、270350脆化：又称為低温回火淬性，大多发生在碳钢及低合金钢。 2、400550脆化：通常构造用合金钢再此温度范围易產生脆化现象。 3、475脆化：特别指Cr 含量超过 13%的肥粒铁系不銹钢，在 400至 550间施以回火处理时，產生硬度增加而

9、脆化的现象，在 475左右特别显著。 4、 500570脆化：常见於加工工具钢、 高速钢等材料，在此温度会析出碳化物，造成二次硬化，但也会导致脆性的提高。（3）合金元素对回火转变的影响淬火合金钢进行回火时，其组织转变与碳钢相似。 但由于合金元素的加入，使其在回火转变时具有如下特点：1、 提高淬火钢的回火稳定性 淬火钢在回火时，抵抗强度、 硬度下降的能力称为回火稳定性。2、产生二次硬化 淬火合金钢在500600温度范围回火时，硬度升高的现象称为二次硬化。3、 产生回火脆性 淬火合金钢在某一温度范围内回火时，出现冲击韧度剧烈下降的现象，称为回火脆性。（4）铸铁的回火与淬火所谓淬火是将材料自奥氏体区

10、域的温度非常快的速率将温度降低以防止珠光体或索氏体的形成，自奥氏体区冷却到Ms 温度由於时间太短碳元素不会发生扩散，基本直接转变为马氏体，此组织非常坚硬但也相当脆，可以回火方式令其变软，以提高韧性，因此经过不同温度回后，可以获得不同硬度、 强度及韧性的组合。 而有所谓的恆温淬火或热溶淬火，即在盐浴和金属浴内进行淬火，造成中间相或变韧铁的组织，在铸铁中常进行淬火和回火处理的是球状石墨铸铁，对灰铸铁而言，较无特殊意义，最多在要提高灰铸铁的磨耗强度时才会考虑进行淬火处理，事实上此结果可藉表面处理达成。 对球状石墨铸铁而言，经过淬火回火的处理后，可以获得与铸造或正常化处理相同的强度，但具有更高的屈服强

11、度，结果获得较大弹性，特别是的得到较高韧性，因为经淬火、 回火后，基地上含有较高碳，同时在这种情况下要比含有贝氏组织时容易进行表面硬化处理。 若在空气中冷却，非合金性及低合金性铸铁之硬化能力不够高，因此必须在某些液体中进行淬火，为了避免淬火时发生热裂，使用的淬火液最好是油或某种悬浮液而应避免使用水，淬火时铸件内部会形成温度梯度，同时由于时间的差异，随著马氏体的形成所引起的体积变化率亦不相同，同时铸件内部的内应力随之增加，很容易形成热裂或者在铸件内形成很高的内应力，在这种情形下，应将油浴的温度提高至 50100之间，藉此可以避免应力的形成，对於壁厚差较大的铸件而言，特别要小心地将较厚的部分，首先

12、伸向淬火液，如此可减少较薄部分所受的热应力，同时油液内的油，必须加以搅拌，或令其流动，或将铸件在淬火液内不停的晃动。 铸铁的淬火温度应在820920之间，一般工厂最常使用的温度是在 850900之间。当淬火温度太低时，会造成含碳量较低之奥氏体，经过淬火后较软，同时所形成马氏体的强度亦较低，相反如果淬火温度太高，奥氏体内含碳量过高，淬火时发生热裂的危险性增高，形成残留奥氏体的机会亦变大。 淬火后之铸铁实际上脆性甚高，同时含过高之内应力，為了改进其硬性及韧性必须在经过回火处理，其处理程序与钢相似，加热速率应低於 100/ 小时，回火温地应在450600之间，回火时间大约是 4 小时，回火时间太长或温度过高，会是强度及硬度下降很多，但可提高弹性，在较低之温度经较长的时间进行回火，可造成相当均匀之回火效果，同时整个铸件之特性分布亦甚均匀，为了防止内应力的再发生，尤其对於复杂的铸件，回火后应缓慢冷却至200以下。十一、