鋼之回火熱處理

回火熱處理是指將經(jīng)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(shí)間后，以一定的速率冷卻下來，以增加材料之韌性的一種處理。從冶金原理，我們知道將經(jīng)過淬火及正常化處理在放回中溫浸置(時(shí)效)一段時(shí)間，可促使一部分之碳化物析出，同時(shí)有可消除一部分因急速冷卻所造成之殘留應(yīng)力，因此可提高材料之韌性與柔性。顯然回火熱處理之效果決定於回火溫度、時(shí)間即在冷卻速率等因素。

隨著回火溫度的提高材料之強(qiáng)度與硬度跟著降低，然而材料之延展性卻跟著提高。材料之耐衝性在300℃回火附近會(huì)有一顯著降低現(xiàn)象，此現(xiàn)象稱之為回火脆性。由於碳原子或合金元素之析出與時(shí)間有正比的關(guān)係，隨著回火時(shí)間的延長(zhǎng)，材料之硬度會(huì)隨著降低。由於回火的溫度是低於相變化之臨界點(diǎn)，材料之強(qiáng)度不會(huì)與冷卻速率有關(guān)。然而由於回火脆化的原因，若材料在經(jīng)過375~575℃間之冷卻速率太慢，容易有脆化的現(xiàn)象。這一點(diǎn)是在做回火熱處理時(shí)必須注意的。

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?dāng)U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、硅及錳等。由於此類元素與碳化物之形成無關(guān)，因此對(duì)回火軟化無關(guān)。此類元素所造成之硬化效果，主要是靠固溶體硬化機(jī)構(gòu)所達(dá)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(kuò)散速率也就影響了回火軟化的速率。

前面提到過一般碳鋼及低合金鋼若從高溫回火爐緩慢冷卻下來經(jīng)過375~575℃溫度區(qū)，會(huì)造成脆化的現(xiàn)象。另外我們也提到過若在300℃附近回火熱處理，亦有脆化的現(xiàn)象，這是由於不利之板狀碳化物析出所造成的。

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