金属热处理原理及工艺回火.pptx

金属热处理是金属加工中的重要步骤，特别是回火工艺，对于改善材料性能至关重要。回火是指将淬火后的零件重新加热到低于临界点A1的某一温度，通常在这个温度区间内进行保温，使得淬火时形成的不稳定组织转化为稳定的回火组织。这个过程伴随着适当的冷却，最终目的是提高钢材的塑性和韧性，降低脆性，同时消除或减少由于淬火产生的残余应力，以确保零件尺寸的稳定性。 在回火过程中，钢的组织会经历多个阶段的变化。首先是马氏体中的碳原子偏聚，这发生在100℃以下的低温环境，此时碳原子会短程扩散并聚集在位错线附近。接着，马氏体会分解，通常在100至250℃之间，形成M回。随着温度进一步升高，残余奥氏体会转变，主要生成M回，还可能有微量的B下。在250至400℃，碳化物开始析出和转变，形成T回。当温度超过400℃，α相的状态会改变，碳化物聚集并长大，产生S回。 回火温度的选择直接影响到组织转变的过程和结果。在100℃以下，主要是碳原子的时效阶段，马氏体双相分解会在100至150℃之间发生，而150℃以上则进入马氏体单相分解，碳原子扩散能力增强，析出的碳化物可以长大。对于低碳和中碳钢，由于MS点较高，淬火时会先发生碳原子偏聚和碳化物析出，这称为自回火现象。在150℃回火时，不再有新的碳化物析出，而在200℃以上，单相分解析出碳化物。 总结这些变化，我们可以看出，回火工艺是通过控制温度和保温时间来调整金属内部组织，以达到理想的力学性能。不同碳含量的马氏体在回火过程中的行为有所不同，但都会经历碳原子的分布变化和碳化物的析出与聚集。这一系列复杂的转变过程确保了金属零件在保持硬度的同时，提高了其综合性能，对于制造高强度、高韧性的工具和结构件具有关键作用。