钢铁热处理课件（华中科技大学）11 钢在回火时的转变与回火.pdf

回火就是将淬火后钢在A 以下温度加热、保温，并 1 以适当速度冷却的工艺过程。 第十一章 回火的基本目的是：提高淬火钢的塑性和韧性，降 低其脆性，但往往不可避免地降低其强度和硬度； 钢在回火时的转变 回火的另一个目的是降低或消除淬火所引起的残余 应力，这对于稳定工具钢制品的尺寸特别重要。 与回火 简言之，回火的目的就是： ① 为了获得我们所需要的组织和性能； ② 消除应力，稳定组织，稳定尺寸，降低脆性。 1 2 11.1 淬火钢回火时的组织变化 正是由于马氏体和残余奥氏体的不稳定状态与平衡 状态的自由能差，为转变提供了驱动力，使得马氏 淬火钢的组织是马氏体和一定数量的残余奥氏体。 体转变成为一种自发的转变，一旦动力学条件具 对于碳钢，当碳含量小于0.5％时，AR量常小于2％； 备，转变就会自发进行。 当碳含量为0.8 ％时，AR量约为6 ％； 当碳含量为1.25 ％时，AR量超过30 ％； 这个动力学条件就是使原子具有足够的活动能力， 对于合金钢，随着合金元素种类和数量的不同，AR 回火处理就是通过提高一种活动能力、使转变能以 的变化幅度可能更大一些。 适当的速度进行，或在适当时间内使转变达到所需 淬火组织是高度不稳定的，原因有三： 要的程度。 ①马氏体中的碳是高度过饱和的； 根据在不同温度范围内发生的组织转变，可以将碳 ②马氏体有很高的应变能和界面能； 钢的整个回火过程分为以下5个有区别而又相互重叠 ③与马氏体并存的还有一定数量的残余奥氏体。 3 的阶段。 4 时效阶段（100℃以下）： 马氏体中碳原子偏聚 ㈠ 马氏体中碳原子偏聚—— 时效阶段（100℃以下） 回火第一阶段(80～250℃)： 马氏体分解 回火温度在80～100℃以下时，虽然从金相组织和 硬度方面观察不到有明显变化，但此时马氏体中却 回火第二阶段(200～300℃)：残余奥氏体分解 发生了碳原子的偏聚。 回火第三阶段(250～400℃)：碳化物析出与转变 碳钢中马氏体是碳在α–Fe中的过饱和固溶体，碳 回火第四阶段(400℃以上)：渗碳体的聚集长大与α 原子分布于体心立方点阵的扁八面体间隙位置中 相的再结晶。 心，这使晶体产生较大弹性变形，这部分弹性变形