復雜不銹鋼精密鑄件回火有兩個主要目的:一是消除淬火過程中的應力;兩足促進淬火后馬氏體和殘余奧氏體亞穩(wěn)態(tài)組織的分解和轉變。
回火溫度低于共析轉變溫度，通常為650℃左右，保溫時間不小于2小時。隨著回火溫度的升高，馬氏體析出的碳從過飽和狀態(tài)析出，形成分散的細碳化物。馬氏體最終形成塊狀鐵素體。因此，“精密鑄造不銹鋼”鋼的硬度會隨著回火溫度的升高而逐漸降低。
其中一個不容忽視的問題是回火過程中的脆性:300℃~ 400℃的低溫區(qū)和500℃~ 650℃的高溫區(qū)脆性。當碳原子析出時，一層薄薄的碳化物在晶界形成，產生一種被稱為低溫脆性的效果。這種碳化物稱為e -碳化物，其結構和成分與碳化物不同，導致沖擊韌性降低，稱為低溫回火脆性。當凹火繼續(xù)升溫，形成穩(wěn)定的回火結構時，二次回火處理后不再出現回火脆性，故又稱“不可逆回火脆性”。在450℃~ 650℃高溫下回火脆性和冷卻速度不同，有很多回火慢冷脆性，沒有回火快冷脆性。高溫回火脆性是可逆的，只要將具有回火脆性的鋼除去，再加熱到600℃”(:以上，再慢慢冷卻，仍會出現回火脆性。因此，回火脆性可能與晶界低熔點脆性化合物的析出有關。在某些合金鋼中加入鉬可以消除其低溫回火脆性。專家普遍認為，鉬和其他合金元素可能形成復合碳化物，抵消了碳化物的不利影響。
根據對鑄件性能的不同要求，回火溫度可分為低回火、中回火和高回火。
(1)在100℃~ 250℃的低溫回火形成了硬質合金馬氏體，其組織為火馬氏體和部分過飽和碳馬氏體。這種鋼的含碳量非常小，馬氏體中的過飽和碳也是如此。因此，回火馬氏體本身具有良好的韌性，碳化物的析出和穩(wěn)定性進一步提高了鋼的強度和硬度。
(2)中等回火溫度300℃~ 500℃回火，回火組織回火troosite，具有良好的強度和韌性。回火工藝廣泛應用于低合金鋼中。
(3)高溫回火溫度550℃~ 650℃回火，回火組織分散，索氏體粒徑細小。淬火+高溫回火過程稱為回火淬火。適用于低合金鋼、多元素強碳化物成形，具有高強度、高韌性。
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