熱處理—回火常見問題及處理

　　回火是熱處理工藝中常見的一種方式,回火主要是將工件淬硬后加熱到AC1以下的某一溫度,保溫一定時間,然后冷卻到室溫的熱處理工藝。主要是用來防止工件變形或者開裂等。其回火工藝時常見的一些問題以及處理方式詳解如下。

　　1、100℃熱水回火之優點

　　低溫回火常使用180℃至200℃左右來回火,使用油煮回火。其實若使用100℃的熱水來進行回火,會有許多優點,包括:(1)100℃回火可使工件硬度稍增,改善耐磨性;(2)100℃的回火可以減少磨裂的發生;(3)100℃的熱水回火可降低急速加熱所產生裂痕的機會;(4)工件表面不會產生油焦,表面硬度稍低,適合磨床研磨加工,亦不會產生油煮過熱干燒之現象;(5)進行深冷處理時,降低工件發生深冷裂痕的機率,對殘留沃斯田體有緩沖作用,增加材料強韌性。

　　2、二次硬化之高溫回火處理

　　對于工具鋼而言,殘留應力與殘留沃斯田體均對鋼材有著不良的影響,浴消除之就要進行高溫回火處理或低溫回火。高溫回火處理會有二次硬化現象,以SKD11而言,530℃回火所得鋼材硬度較200℃低溫回火稍低,但耐熱性佳,不會產生時效變形,且能改善鋼材耐熱性,更可防止放電加工之加工變形,益處甚多。

　　3、在300℃左右進行回火處理,為何會產生脆化現象?

　　部分鋼材在約270℃至300℃左右進行回火處理時,會因殘留沃斯田體的分解,而在結晶粒邊界上析出碳化物,導致回火脆性。二次硬化工具鋼當加熱至500℃~600℃之間時才會引起分解,在300℃并不會引起殘留沃斯田體的分解,故無300℃脆化的現象產生。

　　4、回火產生之回火脆性

　　可分為300℃脆性及回火徐冷脆性兩種。所謂300℃脆性系指部分鋼材在約270℃至300℃左右進行回火處理時,會因殘留沃斯田體的分解,而在結晶粒邊界上析出碳化物,導致回火脆性。所謂回火徐冷脆性系指自回火溫度(500℃~600℃)徐冷時出現之脆性,Ni-Cr鋼頗為顯著。回火徐冷脆性,可自回火溫度急冷加以防止,根據多種實驗結果顯示,機械構造用合金鋼材,自回火溫度施行空冷,以10℃/min以上的冷卻速率,就不會產生回火徐冷脆性。

　　5、回火產生之回火裂痕

　　以淬火之鋼鐵材料經回火處理時,因急冷、急熱或組織變化之故而產生之裂痕,稱之為回火裂痕。常見之高速鋼、SKD11模具鋼等回火硬化鋼在高溫回火后急冷也會產生。此類鋼材在第一次淬火時產生第一次麻田散體變態,回火時因淬火產生第二次麻田散體變態(殘留沃斯田體變態成麻田散體),而產生裂痕。因此要防止回火裂痕,最好是自回火溫度作徐徐冷卻,同時淬火再回火的作業中,亦應避免提早提出回火再急冷的熱處理方式。

1/5