回火處理

回火處理，為冶煉鋼鐵的一種技法，是指將經過淬火硬化或正常化處理之鋼材在浸置於一低於臨界溫度一段時間後，以一定的速率冷卻下來，以增加材料之韌性的一種處理。根據冶金原理，將經過淬火及正常化處理在放回中溫浸置（時效）一段時間，可促使一部分之碳化物析出，同時有可消除一部分因急速冷卻所造成之殘留應力，因此可提高材料之韌性與柔性。

基本介紹

• 中文名：回火處理
• 概述 ：提高材料之韌性與柔性。
• 行業：冶金
• 分類：低溫、中溫、高溫回火三種

技術類型

低溫

低溫回火（150~250攝氏度）目的是在保證淬火後的高硬度和耐磨性的基礎上，降低淬火應力，提高工件韌性。低溫回火得到的是馬氏體組織，硬度可達58~64HRC。常用於處理高碳工具鋼、模具鋼、滾動軸承及滲碳鋼等零件。

中溫

中溫回火（350~500攝氏度）得到的組織為回火托氏體，他具有高的彈性極限、屈服強度及屈強比，同時具有一定的塑性和韌性，硬度一般為35~45HRC。常作為各種彈簧的熱處理。與中溫碳化物之形成無關，因此對回火軟化無關。此類元素所造成之硬化效果，主要是靠固溶體硬化機構所達成的。另一類合金元素，例如鉻、鉬、鎢、釩等，由於其為促進碳化物形成的元素，因此他們的擴散速率也就影響了回火軟化的速率。

高溫

高溫回火（500~650攝氏度）通常把淬火後在進行高溫回火處理稱為調質處理。調質處理得到的是回火索氏體組織，具有良好的綜合性能。在許多重要的機械結構件中，如受力比較複雜的連桿，重要的螺栓、齒輪及軸類零件，得到了廣泛套用。中高碳鋼調質處理後的硬度一般為200~350HBW。 調質處理後的力學性能與正火相比，不僅強度高，而且塑性和韌性也較好。這是因為調製後得到的回火索氏體中的滲碳體呈顆粒狀，而正火得到的索氏體中的滲碳體則呈片狀，顆粒狀的滲碳體對阻止斷裂過程中裂紋的擴展比片狀滲碳體更有利。

影響因素

回火處理之效果決定於回火溫度、時間即在冷卻速率等因素。隨著回火溫度的提高材料之強度與硬度跟著降低，然而材料之延展性卻跟著提高。

回火脆化現象

材料之耐沖性在300℃回火附近會有一顯著降低現象，此現象稱之為回火脆性。由於碳原子或合金元素之析出與時間有正比的關係，隨著回火時間的延長，材料之硬度會隨著降低。由於回火的溫度是低於相變化之臨界點，材料之強度不會與冷卻速率有關。然而由於回火脆化的原因，若材料在經過375~575℃間之冷卻速率太慢，容易有脆化的現象。若在300℃附近回火，亦有脆化的現象，這是由於不利之板狀碳化物析出所造成的，這一點是在做回火處理時必須注意的。

添加合金元素

一般填加合金元素於鋼中，主要之目的是增加鋼之硬化能力，亦即增大形成麻田散鐵之能力。由於合金元素（原子）之擴散能力較差，因此填加合金元素也就減慢了回火軟化速率。由於合金元素一般可分成兩種功用。第一種功用為非碳化物形成用，此類合金元素以鎳、矽及錳等。由於此類元素與碳化物之形成無關，因此對回火軟化無關。此類元素所造成之硬化效果，主要是靠固溶體硬化機構所達成的。另一類合金元素，例如鉻、鉬、鎢、釩等，由於其為碳化物形成之一份子，因此他們的擴散速率也就影響了回火軟化的速率。

回火處理