熱處理—回火常見問題及處理

　　回火是熱處理工藝中常見的一種方式,回火主要是將工件淬硬后加熱到AC1以下的某一溫度,保溫一定時(shí)間,然后冷卻到室溫的熱處理工藝。主要是用來(lái)防止工件變形或者開裂等。其回火工藝時(shí)常見的一些問題以及處理方式詳解如下。

　　1、100℃熱水回火之優(yōu)點(diǎn)

　　低溫回火常使用180℃至200℃左右來(lái)回火,使用油煮回火。其實(shí)若使用100℃的熱水來(lái)進(jìn)行回火,會(huì)有許多優(yōu)點(diǎn),包括:(1)100℃回火可使工件硬度稍增,改善耐磨性;(2)100℃的回火可以減少磨裂的發(fā)生;(3)100℃的熱水回火可降低急速加熱所產(chǎn)生裂痕的機(jī)會(huì);(4)工件表面不會(huì)產(chǎn)生油焦,表面硬度稍低,適合磨床研磨加工,亦不會(huì)產(chǎn)生油煮過熱干燒之現(xiàn)象;(5)進(jìn)行深冷處理時(shí),降低工件發(fā)生深冷裂痕的機(jī)率,對(duì)殘留沃斯田體有緩沖作用,增加材料強(qiáng)韌性。

　　2、二次硬化之高溫回火處理

　　對(duì)于工具鋼而言,殘留應(yīng)力與殘留沃斯田體均對(duì)鋼材有著不良的影響,浴消除之就要進(jìn)行高溫回火處理或低溫回火。高溫回火處理會(huì)有二次硬化現(xiàn)象,以SKD11而言,530℃回火所得鋼材硬度較200℃低溫回火稍低,但耐熱性佳,不會(huì)產(chǎn)生時(shí)效變形,且能改善鋼材耐熱性,更可防止放電加工之加工變形,益處甚多。

　　3、在300℃左右進(jìn)行回火處理,為何會(huì)產(chǎn)生脆化現(xiàn)象?

　　部分鋼材在約270℃至300℃左右進(jìn)行回火處理時(shí),會(huì)因殘留沃斯田體的分解,而在結(jié)晶粒邊界上析出碳化物,導(dǎo)致回火脆性。二次硬化工具鋼當(dāng)加熱至500℃~600℃之間時(shí)才會(huì)引起分解,在300℃并不會(huì)引起殘留沃斯田體的分解,故無(wú)300℃脆化的現(xiàn)象產(chǎn)生。

　　4、回火產(chǎn)生之回火脆性

　　可分為300℃脆性及回火徐冷脆性兩種。所謂300℃脆性系指部分鋼材在約270℃至300℃左右進(jìn)行回火處理時(shí),會(huì)因殘留沃斯田體的分解,而在結(jié)晶粒邊界上析出碳化物,導(dǎo)致回火脆性。所謂回火徐冷脆性系指自回火溫度(500℃~600℃)徐冷時(shí)出現(xiàn)之脆性,Ni-Cr鋼頗為顯著。回火徐冷脆性,可自回火溫度急冷加以防止,根據(jù)多種實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,機(jī)械構(gòu)造用合金鋼材,自回火溫度施行空冷,以10℃/min以上的冷卻速率,就不會(huì)產(chǎn)生回火徐冷脆性。

　　5、回火產(chǎn)生之回火裂痕

　　以淬火之鋼鐵材料經(jīng)回火處理時(shí),因急冷、急熱或組織變化之故而產(chǎn)生之裂痕,稱之為回火裂痕。常見之高速鋼、SKD11模具鋼等回火硬化鋼在高溫回火后急冷也會(huì)產(chǎn)生。此類鋼材在第一次淬火時(shí)產(chǎn)生第一次麻田散體變態(tài),回火時(shí)因淬火產(chǎn)生第二次麻田散體變態(tài)(殘留沃斯田體變態(tài)成麻田散體),而產(chǎn)生裂痕。因此要防止回火裂痕,最好是自回火溫度作徐徐冷卻,同時(shí)淬火再回火的作業(yè)中,亦應(yīng)避免提早提出回火再急冷的熱處理方式。

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