常用钢的热处理回火计算

常用钢的热处理回火计算

将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度Ac1(加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度)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工艺。或将淬火后的合金工件加热到适当温度，保温若干时间，然后缓慢或快速冷却。一般用于减小或消除淬火钢件中的内应力，或者降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性。淬火后的工件应及时回火，通过淬火和回火的相配合，才可以获得所需的力学性能。

其中，硬度H=f(回火温度T,回火时间t)

当t为定值时，H和T的函数关系可划分为四种类型：

（1）直线型；

（2）抛物线型；

（3）幂函数型；

（4）直线和幂函数的复合型。

因后两种类型在使用时，计算和作图极为不便，故大多数情况下，将其简化为直线和抛物线型，用经验方程可表示为：

H=a1+k1T

H=a2+k2T

其中，a1、a2、k1、k2为特定系数。

常见材料的回火经验方程：

·最大外经（或相对厚度）接近或小于淬火临界直径。

·在淬火温度、回火时间为定值的条件下，回火方程仅适用于常规淬火、回火工艺；不可用于亚温淬火、复合热处理、形变热处理等工艺。

·在热处理过程中，还应选择正确的淬火介质，使冷却能力满足工艺要求

·钢材按要求进行预备热处理；

·考虑到随机因素的影响，钢材热处理后，回火实际硬度和温度与计算所得数允许有5%的误差。

回火脆性：随着回火温度的提高材料之强度与硬度跟着降低，然而材料之延展性却跟着提高，材料耐冲性在300℃回火附近会有一显著降低现象。

脆化现象：由于碳原子或合金元素之析出与时间有正比的关系，随着回火时间的延长，材料之硬度会随着降低。由于回火的温度是低于相变化之临界点，材料之强度不会与冷却速率有关。然而由于回火脆化的原因，若材料在经过375~575℃间之冷却速率太慢，容易有脆化现象，这是由于不利之板状碳化物析出所造成的。

一般填加合金元素于钢中，主要之目的是增加钢之硬化能力。由于合金元素(原子)之扩散能力较差，因此填加合金元素也就减慢了回火软化速率。

合金元素一般可分成两种功用。

第一种功用为非碳化物形成用，此类合金元素以镍、硅及锰等。由于此类元素与碳化物之形成无关，因此对回火软化无关。此类元素所造成之硬化效果，主要是靠固溶体硬化机构所达成的。

另一类合金元素，例如铬、钼、钨、钒等，由于其为碳化物形成之一份子，因此他们的扩散速率也就影响了回火软化的速率。