详细介绍: 多次回火系指对淬火工件进行多于一次回火的回火工艺,见图3-6;又可以叫做重复回火,主要用于对高碳高合金钢制造工件的回火处理。 W18Cr4V钢淬火后残余奥氏体、未回火马氏体数量与560℃回火次数之间的关系 1-残余奥氏体;2-未回火马氏体 一些高碳高合金钢(如高速钢)淬火后常有相当数量的残余奥氏体。在回火时,自马氏体及残余奥氏体中析出细小的合金碳化物(二次硬化的主要原因),残余奥氏体并经受催化以及在冷却到室温的过程中转变为马氏体(也会使钢的硬度稍有提高)。但是,为获得更高的硬度并使残余奥氏体充分转变,以及使回火得到的二次马氏体转变为回火马氏体,消除应力以提高钢的韧性,常需进行3~5次回火。 多次回火时的回火次数决定于淬火后残余奥氏体数量及其回火稳定性。 高速钢普遍淬火后,需进行2~3(一般为3)次回火,回火温度及回火后的硬度如表3-11所示。图3-7为W18Cr4V钢经普通淬火,残余奥氏体和未回火马氏体数量与560℃回火次数的关系。在每次回火冷却过程中都有一部分残余奥氏体转变为马氏体。这一部分马氏体在下一次回火时转变为回火马氏体。经等温淬火后,高速钢组织中保留有更多、更稳定的残余奥氏体。为促使它们的转变,则需进行更多(4甚至5次)次数的回火。 此外,大型或形状复杂的工件回火后,常保留有回火冷却过程中新产生的应力,应进行一次较低温度的回火以消除之,这一工艺过程也可称为多次回火。例如,热锻模500~580℃回火后,再一次180~200℃的低温回火,就是为此目的而采用的。 低碳钢由于Ms点温度较高(400~500℃),淬火时得到的低碳马氏体,在淬冷中途便得到回火,获得回火马氏体组织,使钢的强度及韧性均得到提高。这种方法为软钢强韧化的有效方法,称为淬回火( Qucnch-Temper)。可应用于低碳钢制造的各类受力零件的淬火处理。 某些快速运转机器的渗碳齿轮常在高温度下工作,要求在350~370℃时具有58HRC以上的硬度。用一般的工艺方法(渗碳、高温回火、淬火、冷处理、低温回火)所生产的齿轮在高温下工作时,仅能达到要求硬度值的下限。为此,可应用渗碳二次硬化新工艺方法生产合乎要求的齿轮。 渗碳二次硬化处理工艺包括:含有Cr、W、Mo、V等元素的合金钢制工件渗碳、高温淬火(或高温渗碳后直接淬火)、多(4~5)次高温回火。经二次硬化处理后渗碳齿轮具有较(一般工艺方法生产的齿轮)高的硬度和热硬度。 高温(≥1000℃)渗碳并直接淬火后,合金钢制工件的渗层中含有多达90%左右的残余奥氏体,硬度仅为25~30HRC。高温回火(500~550℃)时,在奥氏体中有碳化物析出,使前者的含碳及合金元素减少,促使奥氏体在回火保温后的冷却过程转变为马氏体而使渗层的硬度升高(达62HRC)。又由孚碳化物的析出是在较高温度(480~520℃)下进行的,其中就含有较多的强碳化物形成元素(如Cr、W、Mo、V等),因此碳化物颗粒较细小,又不易聚集长大,从而使渗层具有较高的硬度和热硬性。 相反,如工件高温渗碳冷却后再进行-196℃的深冷处理,则在深冷处理过程中残余奥氏体转变为马氏体。回火时,在较低的回火温度即有碳化物从马氏体中析出。这种碳化物是渗碳体型的,颗粒较粗大;在高温时也易聚集长大,因而渗层具有较低的硬度和热硬性。
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