请问什么是淬火?回火?正火?退水火?它们有什么区别?
正火是一种低成本的热处理方案。
将亚共析碳钢加热到Ac3以上30~50℃,过共析碳钢加热到Accm以上30~50℃,保温,空气中冷却的方法称为正火。
适用于碳素钢及中、低合金钢,因为高合金钢的奥氏体非常稳定,即使在空气中冷却也会获得马氏体组织。对于低碳钢、低碳低合金钢,细化晶粒,提高硬度(140~190HBS),改善切削加工性能;对于过共析钢,消除二次网状渗碳体,有利于球化退火的进行。
淬火
将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间,随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性,因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齿轮、轧辊、渗碳零件等)。通过淬火与不同温度的回火配合,可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度,并可获得这些性能之间的配合(综合机械性能)以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能,如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时,原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却,奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他组织相比,马氏体硬度最高。钢淬火的目的就是为了使它的组织全部或大部转变为马氏体,获得高硬度,然后在适当温度下回火,使工件具有预期的性能。淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力,当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。为此必须选择合适的冷却方法。根据冷却方法,淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。
回火
将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度,保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理。钢铁工件在淬火后具有以下特点:①得到了马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不平衡(即不稳定)组织。②存在较大内应力。③力学性能不能满足要求。因此,钢铁工件淬火后一般都要经过回火。
作用 回火的作用在于:①提高组织稳定性,使工件在使用过程中不再发生组织转变,从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。②消除内应力,以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。③调整钢铁的力学性能以满足使用要求。
回火之所以具有这些作用,是因为温度升高时,原子活动能力增强,钢铁中的铁、碳和其他合金元素的原子可以较快地进行扩散,实现原子的重新排列组合,从而使不稳定的不平衡组织逐步转变为稳定的平衡组织。内应力的消除还与温度升高时金属强度降低有关。一般钢铁回火时,硬度和强度下降,塑性提高。回火温度越高,这些力学性能的变化越大。有些合金元素含量较高的合金钢,在某一温度范围回火时,会析出一些颗粒细小的金属化合物,使强度和硬度上升。这种现象称为二次硬化。
要求 用途不同的工件应在不同温度下回火,以满足使用中的要求。①刀具、轴承、渗碳淬火零件、表面淬火零件通常在250℃以下进行低温回火。低温回火后硬度变化不大,内应力减小,韧性稍有提高。②弹簧在350~500℃下中温回火,可获得较高的弹性和必要的韧性。③中碳结构钢制作的零件通常在500~600℃进行高温回火,以获得适宜的强度与韧性的良好配合。淬火加高温回火的热处理工艺总称为调质。
退水火没听过
钢在300℃左右回火时,常使其脆性增大,这种现象称为第一类回火脆性。一般不应在这个温度区间回火。某些中碳合金结构钢在高温回火后,如果缓慢冷至室温,也易于变脆。这种现象称为第二类回火脆性。在钢中加入钼,或回火时在油或水中冷却,都可以防止第二类回火脆性。将第二类回火脆性的钢重新加热至原来的回火温度,便可以消除这种脆性
资深刀友们都知道刀具制作过程中要经过热处理,也就是退火、正火、淬火、回火这四把火。而这四把火中最重要也是运用最多的,就是淬火和回火。
淬火是使刀具钢更硬的一种方法。先将刀具钢加热到一定温度,这个温度要根据钢材而定,如果实在没有经验可以加热到1050-1090°C之间,然后快速冷却。通过这个过程获得刀钢硬度。
其中的原理很简单。在奥氏体转化过程中,刀钢中的碳化物逐渐溶解,碳和铬析出并分布在钢基体中。当刀钢中有足够数量的碳化物溶解时,通过快速冷却钢材来保持这种状态,也就是淬火。淬火过程中,钢的结构组织由奥氏体转变为马氏体。随着微观结构转变,材料将变得更硬和耐磨,但也更脆。
为了降低脆性,提高韧性,就需要经过回火处理。通常将材料加热至175-350℃,回火约2小时,这样可使硬度达到53-63HRC,并在锐度保持性、耐磨性和韧性之间保持良好的平衡。
回火应在淬火后的合理时间内进行,最好在一小时左右进行,以减轻由硬化引起的脆性。还有至关重要的一点是,在开始回火之前,应该使刀片冷却至室温,否则马氏体的转变将会中断,削弱硬化结果。
回火的具体温度可以根据刀具的预期用途而定。回火温度越高,材料越软,韧性越高;回火温度越低,材料越硬,脆性越强。
例如,野营刀或生存刀可在350℃的温度下回火,以使其能够承受粗暴的操作而不会断裂;如果是期望刀具有良好锋利性和边缘保持性,则可在175°C下进行回火,以获得最大硬度。
回火温度低于175°C时,虽然会得到极高的硬度,但会导致材料非常脆。同样,也应避免高于350°C的回火温度,因为这会导致脆性和耐腐蚀性降低。另外需要注意,如果经过回火的刀片处在高于回火温度的温度下(例如在研磨过程中),则刀片的性能将受到影响。
正确地进行淬火和回火,将使成品刀片的硬度、韧性和耐腐蚀性之间达到良好的平衡。
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