为了防止高温回火脆性淬火钢在回火时需要

回火脆性！ 回火 tempering

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

钢的回火

回火前的马氏体结构

关于回火的回顾应该从我们目前所了解的回火前马氏体的结构开始因为他是回火过程发生的基体。在钢的母相奥氏体几乎总是面心立方结构,但子阶段可能有体心立方、体心正方或密排六方晶体结构。

G. R, SPEICH和W. C. LESLIE与宾夕法尼亚州门罗维尔的美国钢铁公司的研究实验室的马氏体结构有关联。马氏体结构,其外形见图1。它是所有低、中碳马氏体特有的。板条马氏体的晶体结构通常是体心立方结构,尽管在低合金钢中是有超过0.2%的体心正方马氏体形成的。马氏体是有板条状单元组成,分为大捆或包。每个板条马氏体是由平均宽度是2500埃[4,5]的位错晶体组成。典型晶体位错密度估计是0.3到0.9×1012cm/cm3。,铁经过重型冷加工，其子结构表面上很类似[6]。

不同类型的马氏体主要见于高碳钢和低于[4，5]环境温度的马氏体转变开始点的铁基合金。这是片状马氏体，其结构见图2。 其晶体结构可以是体心正方晶体结构或者提醒立方晶体结构。马氏体单元形成单个晶状体的片。片状马氏体的子结构由非常细小的间距约50埃的两层组成。这些双胞胎一般不前倾向于板的两侧，但退化成板的边缘附近的一个复杂的位错阵列[4，5]。

中碳钢可能是包含板条状和

金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。

金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。

为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。

在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770～前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑

金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。

金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。

为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。

在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770～前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑

金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。

金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。

为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。

在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770～前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑

退火与回火的区别在于：（简单地说，退火就是不要硬度，回火还保留一定硬度。）

回火：高温回火所得组织为回火索氏体。回火一般不单独使用，在零件淬火处理后进行回火，主要目的是消除淬火应力，得到要求的组织，回火根据回火温度的不同分为低温、中温和高温回火。分别得到回火马氏体、屈氏体和索氏体。其中淬火后进行高温回火相结合的热处理称为调质处理，其目的是获得强度，硬度和塑性，韧性都较好的综合机械性能。因此，广泛用于汽车，拖拉机，机床等的重要结构零件，如连杆，螺栓，齿轮及轴类。回火后硬度一般为HB200－330。

退火：退火过程中发生得是珠光体转变，退火的主要目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，为后续加工和最终热处理做准备。去应力退火是为了消除由于塑性形变加工、焊接等而造成的以及铸件内存在的残余应力而进行的退火工艺。锻造、铸造、焊接以及切削加工后的工件内部存在内应力，如不及时消除，将使工件在加工和使用过程中发生变形，影响工件精度。采用去应力退火消除加工过程中产生的内应力十分重要。去应力退火的加热温度低于相变温度A1，因此，在整个热处理过程中不发生组织转变。内应力主要是通过工件在保温和缓冷过程中自然消除的。为了使工件内应力消除得更彻底，在加热时应控制加热温度。一

制定40Cr钢管退火、正火、淬火、回火、调质热处理工艺,测定在各种热处理情况下试样的硬度和冲击韧性,并进行材料的金相组织分析,得出了40Cr钢调质处理具有良好综合性能的结论。

40Cr钢管退火、正火、淬火、回火、调质热处理工艺 制定40Cr钢管退火、正火、淬火、回火、调质热处理工艺，测定在各种热处理情况下试样的硬度和冲击韧性，并进行材料的金相组织分析，得出了40Cr钢调质处理具有良好综合性能的结论。 1 40Cr材料简介

1．1 40Cr的化学成分及临界温度

40Cr的化学成分及临界温度见表1。

表1 40Cr的化学成分及临界温度

化学成分 临界温度C Mn Si l C Ac Ac0 A A 0

0．37～0．45 O．5～O．8 。．2～。．4I。．8。～1．1。 743 800 693 73O

1．2 4OCr的性质

从铁碳合金相图来看，40Cr钢属于亚共析钢，缓冷到室温后的组织为铁素体+珠光体；从钢的分类来看，40Cr钢属于低淬透性调质钢，具有很高的强度，良好的塑性和韧性，即具有良好的综合机械性能；40Cr钢可用于制造汽车的连杆、螺栓、传动轴及机床的主轴等零件。

2 40Cr热处理工艺特性介绍

2．1 预备热处理

调质钢经热加工后，必须经过预备热处理来降低

割枪回火形成原因

导致乙炔割枪回火的原因主要有以下5种：

1. 割嘴过分接近加热点

如用割嘴清除熔渣等做法，会造成割嘴附近的压力增大，使混合气体难以流出，喷射速度变慢。

2. 割嘴过热，混合气体受热膨胀

如割嘴温度超过400℃，一部分混合气体来不及流出喷嘴，就在割嘴内部燃烧，并发出“啪啪”的爆炸声。

3. 割嘴被金属飞溅熔化物堵塞

枪内气体通道被固体炭质颗粒堵塞，使混合气难心外流，在割枪内燃烧爆炸。

4. 乙炔气压过小

供气压力减小，软管受压、弯折或破损漏气，氧气压过大，氧气容易进入乙炔系统，在熄火的瞬间，往往因氧气或空气进入割枪的乙炔管，引起爆炸。

5. 割枪阀门不严密或其内部结构破坏

造成氧气倒回乙炔管道，形成可燃的混合气体，点火时即发生回火爆炸，这种情况危险性最大。 阳百锐气体设备厂专业生产各类乙炔气体回火防止器， 乙炔气体回火防止器是装在可燃性气体减压表后接管线处，气体主管道中，气体使用终端处。对气焊气割过程中发生的回火起到防止的作用.避免火焰进入管道，气瓶,发生爆炸.（丹阳百锐，气体回火防止器，）

对回火防止器的基本要求：

①能可靠地阻止气体回火和爆炸波的传播，并且能迅速地使爆炸气体排除到大气中去。

②应具有泄压，释放。装置。

③能满足焊接工艺的要求，例如不影响

高温回火对1Cr12Ni3Mo2VN耐热钢力学性能和组织的影响

第3 1卷第 2期 21 00年 4月

特殊钢S E A T E P CI L S E L

V 13。 o 2 o. l N .

A r 2 0。51 p l 01 i

高温回火对 1 r2 iM0 V C 1 N3 2 N耐热钢力学性能和组织的影响谢学林杨钢王泽忠傅 骏雍歧龙

( 1四川工程职业技术学院材料工程系，阳 6 8 0;德 10 0 2钢铁研究总院结构材料研究所，北京 10 8 ) 0 0 1摘要研究了 1 r2 iM0V C1 N3 2 N钢1 1 0℃ 1h油冷， 0 2次 50~60 o 1h回火空冷后的力学性能和组织。 8 2 C

试验结果表明， 60o在 2 C回火拉伸试样中，回火马氏体板条界析出大量聚集的粗化的块状 M: 6 碳化物， C试样塑性变形以孪晶方式进行，塑性较低；8 5 0℃回火拉伸试样塑性变形以滑移方式进行，塑性较好。该钢最佳回火工艺为两次 5 0 1h空冷。 8

关键词

耐热钢 1 r2 iMo V高温回火 l N3 2 N C

拉伸性能

组织

Efe to g m p r t r mp rng o tu t r n e h n c

马氏体及其回火组织形态观察与分析

马氏体及其回火组织形态观察与分析一、实验目的 1. 熟悉常用钢马氏体组织形态类型； 2. 了解钢中含碳量和加热温度对马氏体组织形态的影响； 3.了解淬火马氏体经低温、中温和高温回火后的组织形态。 二、实验内容及概述 观察与分析20Cr钢、45钢、T10钢经不同热处理工艺处理 后的淬火马氏体及其回火组织形态 (见下页表)。 三、实验报告内容及要求 详见该实验的电子报告

马氏体及其回火组织形态观察与分析

三种钢的淬火马氏体及其回火组织形态序号 1 2 3 钢种 20Cr钢 20Cr钢 45钢 处理状态 950℃ 加热 油冷 840℃ 加热 油冷 760℃ 加热 水冷 显微组织 板条M 板条M+F 淬火M+F 浸蚀剂 4%硝酸酒精溶液 4%硝酸酒精溶液 4%硝酸酒精溶液

45 6 7 8 9 10 11

45钢45钢 T10钢 T10钢 T10钢 45钢 45钢 45钢

840℃ 加热 水冷950℃ 加热 水冷 780℃ 加热 水冷 840℃ 加热 水冷 950℃ 加热 水冷 840℃水淬+200℃回火 840℃水淬+400℃回火 840℃水淬+650℃回火

淬火M粗大淬火M M+K+较少A M+少A M+较多A 回火M