模具鋼材回火的概念、種類及其工藝特點
回火是十分重要的熱處理工藝方法，是指將淬火鋼加熱到Ac1以下某一溫度，保溫一定時間后進行冷卻的熱處理操作，以消除內(nèi)應(yīng)力、穩(wěn)定尺寸和精度、獲得要求的組織硬度和力學(xué)性能等，在回火過程中應(yīng)注意以下問題：①高碳鋼或高碳合金鋼以及滲鋼制的零件，在淬火后應(yīng)立即回火，否則有自行開裂的危險；②回火時加熱應(yīng)緩慢，如加熱過快（急）則工件淬火后的極大內(nèi)應(yīng)力將有可能造成工件的變形，甚至開裂；③嚴格控制回火溫度和回火時間，以獲得要求的組織和性能等，同時應(yīng)確保加熱溫度的均勻，通常采用鹽浴爐、油浴爐和井式回火爐等，不要采用箱式電爐回火。
根據(jù)回火溫度的不同，通常其分為以下幾類，現(xiàn)將其列于表1中供參考。
表1 常見回火種類、特點和適用的范圍
序號 回火類型 目的和要求 適用的鋼種和特點 1 低溫回火 將淬火鋼加熱到150～250℃，保溫2～3h，獲得高的硬度和高的耐磨性，消除淬火時帶來的內(nèi)應(yīng)力、穩(wěn)定尺寸、提高韌性的塑性，回火后的硬度通常在59HRC以上，得到回火馬氏體組織 主要用于高硬度耐磨的零件，如工具、量具以及軸承等。建議低溫回火在油浴爐或硝鹽爐內(nèi)進行，保溫時間應(yīng)隨著尺寸、加熱爐的性能以及工件的硬度和要求來最后確定 2 中溫回火 將淬火鋼加熱到300～450℃，保溫2～3h，獲得最好的彈性極限、足夠的硬度和高的強度等，硬度在44～54HRC之間，完全消除淬火應(yīng)力，形成部分碳化物的回火托氏體組織 主要用于超高強度鋼、彈簧、熱鍛模、熱擠壓模等回火，可采用硝鹽爐、空氣爐或可控氣氛爐進行回火 3 高溫回火 ① 將淬火鋼加熱到500～650℃，保溫2～3h，獲得有良好強度、塑性和韌性的最佳配合的回火索氏體組織（細密球狀光體組織），故又稱為調(diào)質(zhì)處理
② 將淬火鋼在500～580℃范圍內(nèi)進行多次回火（2～3次），高合金鋼產(chǎn)生“二次硬化”，使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體組織，提高硬度和耐磨性，降低內(nèi)應(yīng)力和脆性等① 多用于機器結(jié)構(gòu)件、部分軸承零件、滲碳件的預(yù)備熱處理和要求最終承受復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的零件。既可作為預(yù)備熱處理，也可用于最終熱處理
② 多用于高合金鋼、高速工具鋼等鋼種，例如Cr12、Cr12MoV、3Cr2W8V、W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、W9Mo3Cr4V等
回火建議在鹽浴爐或井式電阻爐內(nèi)進行4 時效處理 ① 將經(jīng)過固溶處理的鋼加熱到固相線以下某以溫度，進行長時間保溫，通常為680～800℃，保溫7～16h，使部分固溶體發(fā)生分解，趨于穩(wěn)定化，形成細小強化相的彌散組織，提高強度和硬度等
② 將經(jīng)過固溶處理的有色金屬或合金等加熱到一定的溫度和進行保溫后，使不穩(wěn)定的固溶體發(fā)生分解，析出非常細小的強化相，提高合金的硬度、強度，獲得要求的性能
③ 低溫或自然長時間放置，消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力，或磨削加工零件的尺寸穩(wěn)定化處理，又分為自然時效和人工時效。該類時效可作為回火的特殊形式，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用比較廣泛① 用于奧氏體型不銹鋼、耐熱鋼以及沉淀硬化鋼
② 適用于有色金屬或合金、鑄鐵等固溶后的穩(wěn)定處理，各種鋁合金、鐵青銅、鈦合金的鎂合金等制品進行固溶+時效處理，其特點是基礎(chǔ)合金作溶劑（Al、Cu、Fe、Mg等），溶入某些合金元素而構(gòu)成固溶體，其固溶體飽和度、溶解度隨溫度的變化幅度比較大。www.syfukang.com室溫下的平衡組織為固溶體+化合物的合金。例如鋁合金時效溫度為180～220℃，鑄鐵500～600℃等
③ 多用于機床床身、導(dǎo)軌、精密量具以及精密滾珠軸承等的處理。淬火鋼常加熱到120～150℃，進行長時間保溫，再緩慢冷卻到室溫
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