鋼的回火硬度（H）取決于回火溫度（T）和回火時間（t）,三者之間存在

著一定的函數(shù)關(guān)系，即H=f（T,t）。當(dāng)t為定值時，H和T的函數(shù)關(guān)系可劃分

為四種類型：

1）直線型；

2）拋物線型；

3）幕函數(shù)型；

4）直線和寢函數(shù)的復(fù)合型。

因后兩種類型在使用時，計算和作圖極為不便，故大多數(shù)情況下，將其簡化

為直線和拋物線型，用經(jīng)驗方程可表示為：

H=al+klT

H=a2+k2T

其中，al、a2、kl、k2為特定系數(shù)。

依據(jù)實際工藝試驗和有關(guān)參考文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計方法計算和修正，

得出部分常用鋼種的回火方程。實踐證明，這些經(jīng)驗公式具有重要的適用價值。

鋼號淬火溫度/淬火介質(zhì)回火方程

45840/水H=62-(1/9000)T2

20Cr890/油H=50-(2/45)T

38CrMoAI930/油H=64-(1/25)T(T<550)

H=95-(1/10)T(T>550)

40Cr850/油H=75-(3/40)T

SOCrVA850/油H=73-(1/14)T

60Si2Mn860/油H=68-(1/11250)T2

65Mn820/油H=74-(3/40)T

T8800/水H=78-(7/80)T

T10780/水H=82.7-(1/11)T

CrWMn830/油H=69-(1/25)T

Cr129806由H=64-(1/80)T(T<500)

H=107.5--(1/10)T(T>500)

Cr12MoV1000/油H=65-(1/100)T(T<500)

9CrSi865/油H=69-(1/30)T

SCrNiMo855/油H=72.5-(1/16)T

5CrMnMo855/油H=69-(3/50)T

W18Cr4V1280/油H=93-(3/31250)T2

GCr15850/油H=733-(2/3)T

使用說明：

1）要求原材料化學(xué)成分及力學(xué)性能符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（GB、YB等），最大

外經(jīng)（或相對厚度）接近或小于淬火臨界直徑。

2）在淬火溫度、回火時間為定值的條件下，回火方程僅適用于常規(guī)淬火、

回火工藝；不可用于亞溫淬火、復(fù)合熱處理、形變熱處理等工藝。

3）在熱處理過程中，還應(yīng)選擇正確的淬火介質(zhì)，使冷卻能力滿足工藝要求;

鋼材按要求進(jìn)行預(yù)備熱處理.；

4）考慮到隨機(jī)因素的影響，鋼材熱處理后，回火實際硬度和溫度與計算所

得數(shù)允許有5%的誤差，

回火處理是指將經(jīng)過淬火硬化或正?；幚碇摬脑诮渺兑坏挽杜R界溫

度一段時間后，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(yīng)力，因

此可提高材料之韌性與柔性。顯然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(qiáng)度與硬度跟著降低，然而材料之延展性卻很著

提高。材料之耐IK性在3（）（）℃回火附近會有一顯著降低現(xiàn)象，此現(xiàn)象稱之卷回火

脆性。由於碳原子或合金元素之析出與時間有正比的美保，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(diǎn)，材料之強(qiáng)度不

會與冷卻速率有關(guān)。然而由於回火脆化的原因，若材料在經(jīng)過375?575c間之冷

卻速率太慢，容易有脆化的現(xiàn)象。這一點(diǎn)是在做回火處理時必須注意的。

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。第一種功用卷非碳化

物形成用，此類合金元素以鍥、硅及錦等。由於此類元素與碳化物之形成無關(guān)，

因此對回火軟化無關(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，例如絡(luò)、至目、鈞、鈕等，由於其卷碳化物形成之一份

子，因此他們的擴(kuò)散速率也就影響了回火軟化的速率。

常用鋼的處理熱工藝，正火、退火、淬火、回火的基礎(chǔ)知識

1.正火的基本概念

正火是將亞共析鋼加熱到Ac3+3（）~50c共析鋼加熱到Acl+3（）~5O℃,過共析

鋼加熱到Accm+30~50℃保溫后空冷的工藝。正火比退火冷卻速度大。

￡

翌

期

00.2040.6081.01.214

叱(％)

圖10-1退火、正火加熱溫度示意圖

正火的目的：

(1)對于低、中碳鋼00.6%C),目的與退火的相同。

(2)對于過共析鋼，用于消除網(wǎng)狀二次滲碳體，為球化退火作組織準(zhǔn)備。

(3)普通件最終熱處理。

要改善切削性能,低碳鋼用正火，中碳鋼用退火或正火,高碳鋼用球化退火。

2.退火的基本概念

將鋼件加熱至高于或低于鋼的臨界溫度,經(jīng)適當(dāng)保溫后隨爐或埋入導(dǎo)熱性較

差的介質(zhì)中緩慢冷卻，以獲得接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。

退火的目的：

⑴調(diào)整硬度，便于切削加工。適合加工的硬度為170-250HB;

(2)消除內(nèi)應(yīng)力，防止加工中變形；

(3)細(xì)化晶粒,為最終熱處理作組織準(zhǔn)備。

退火的種類很多,常用的有完全退火、等溫退火、球化退火、擴(kuò)散退火、去

應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火。

3.淬火的基本概念

將鋼加熱到Ac3(亞共析鋼)或Acl(過共析樞)以.上(3()?5())℃,保溫后在水或

油中快速冷卻的操作工藝稱為淬火。一般是為了獲得馬氏體組織，隨后再配合適

當(dāng)?shù)幕鼗穑垣@得多種多樣的使用性能。

碳鋼的淬火溫度主要由鋼中的含C量根據(jù)Fe-Fe3C相圖來確定，如圖所示為

淬火加熱溫度范圍。

1200

1100

奧氏體

1000

4cm

900

4

800奧氏浜奧氏體+Fe3cli

+鐵米體4

‘珠光體

700

+鐵素體珠光體+15(?口

00.40.81.21.62.0

w(C)/%

圖5-33碳鋼的淬火溫度范圍

在對金屬進(jìn)行淬火處理時,需要將金屬工件加熱到某一適當(dāng)溫度并保持一段

時間，隨即浸入淬冷介質(zhì)中快速冷卻?？筛鶕?jù)淬火的冷卻速度進(jìn)行區(qū)分，常用的淬

火介質(zhì)有水、水溶液、礦物油、熔鹽、熔堿等。

常用的淬火方法包括單液淬火法、雙液淬火法、分級淬火法、等溫淬火法。

4.回火的基本概念

回火是指將淬火鋼加熱到A1以下的某溫度保溫適當(dāng)時間后,置于空氣或水

中冷卻的工藝。

回火的目的：

(1)減少或消除淬火內(nèi)應(yīng)力，防止變形或開裂。

(2)獲得所需要的力學(xué)性能。淬火鋼一般硬度高,脆性大，回火可調(diào)整硬度、韌

性。

(3)穩(wěn)定尺寸。淬火M和A，都是非平衡組織，有自發(fā)向平衡組織轉(zhuǎn)變的傾向。

回火可使M與A，轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶饣蚪咏胶獾慕M織，防止使用時變形。

(4)對于某些高淬透性的鋼,空冷即可淬火，如采用回火軟化既能降低硬度，又

能縮短軟化周期。

5.常用鋼淬火、回火溫度

表1要求綜合性能的鋼種

技7R要求濟(jì)火海度冷不效面浦火后同火溫問火后硬

裳度硬度(IC)即權(quán)段度度度

材料牌號

osHB(diO)介(mm)(<110)m(d>0)

197~229

45440820-840水<8054CK56O4.00-4.20

(4.30-4.00)

C352.7~3.0580-600

192~223

79036-703.1-3.4570-5804.00-4.10

(4.35-4.05)

71-1603.76560-570

油<352.7-3.O57mo

217-255

49036-703.1-3.4560-5703.8O~3.9O

(4.IO-3.XO)

71-1203.7655CK56O

40CrA840-860

<40

241-277

590水41Y02.5-3.O590-6203.65*3.80

(3.90^3.65)

油

油<302.7~3.0550-560

269-302

685水31702.6-3.057a6003.5O~3.6()

(3.50^3.70)

油

<403g.259CK6I0

217-255

49041-703.25~3.4570-5903.807.00

(3.804.10)油

71-1203.45-3.6550-570

JSCrMoA850-870

241-277<40363.256(K5?()

590(3.90-3.65)水41-7026To580-6103.65-3.80

油

255-293

*4(KrNiMoA690840-860油<802"M580-6003.65-3.80

(3.80^3.55)

241-277

590<300670-690

(3.9(K3.65)

*3(K：rlMolV950-970油

255-285

690<250660-680

(3.8757)

254293

690IO3O-IO5O油<190700-720

20CrlMolVTiB(3.8CK3.55)

?735269-3021030-1050油<100690-710

2.63.0640-660

油<100

24"2773.1-3.4630-640

5903.62.90

(3.9CK3.65)水263.0650-670

101^160

油3.1-3.2630-650

2.6-3.06MK650

油<50

38CrMoAL\277-302930-9503.1-33610-630

6853.50-3.65

(3.65^50)水2.7.064CK660

51To0

油363.2620-640

油<402.7~3.2610-630

293-321

785水2.6-3.0630-6503.40-3.50

(3.55-3.40)41-60

油31~32610-630

207-241油<303.7.8550-600

ISCrMoA490900-9203.90410

(4.2CK3.90)水31-703.78S7a620

24"277<602卅3.1660-680

25Cr2MoVA590920-940油3.60-3.90

(3.9(卜3.65)61-2003.2-3.4566Q-670

269-302<602.8-3.1660-670

7353.55-3.65

(3.70-3.50)61-1503.2-33650-670

241-2822.8-3.()640-6M)

690'51i3.65~39

(3.9G-3.62)3.1-3.3620-640

255-2842.8~3.0620-640

34CrNi3Mo735870-890油<3003.6-3.75

(3.80-3.58)3.1-3.3600-620

27卜9282.8-3.0600-620

7853.55-3.65

(3.65-3.52)3.1-3.3580/00

>217

eISMnMoVN490960-980油600-620

229-255

tCriZMo550960-980油ion670-6903.80-3.95

(42X)

187-229363.25710-730

3554.10-430

(4.4-4.0)3.75690-710

ICr131030-1050油

197-2293g.25680-700

440HHI4.0-4.20

(4Z.0)3.75650-680

197-229

!Crl24401030-1050油H?n3G3.3O68(卜7104.00-420

(4.3100)

187-2072卅3.2720-740

217-2482距3.0700-720

490油<80190-4.10

2Cr13

(4.KK3.8S)980-100003.l~32670-700

235-2692.8-3.0660W80

590<603.8790

(3.95-3.70)3.1-3.2650-660

235-269

空<402G3。650-670

(3.95-3.70)

5903.70-3.90

油4M5O263.2640-66()

(3.70-3.50)

3Crl3980-1020

286-321空<402.6~3.0590-610

6903.52.60

(3.60-3.40)油41~1002.6-32580-590

286^321空<402介3.057a590

7853.42.50

(3.60-3,40)油4-702.6-32560-580

192-2412卅3.0710-730

390<1003.9(M.3O

(3.9CK4.35)3.1-33690-710

217-2482.8~3.0700-720

iCrllMoV4901000-1030油<)()03.9(7.05

(4.KK3.85)3.1-33680-700

235-2692.87.067(K690

590<603.X(卜3.90

(3.95-3.70)3.1-3.36604X0

235—269

5901150363.4682003.90-3.70

(3.95-3.70)

26A302

iCrIZWIMoV69010007050油HMI363.4660y803.55-3.65

(3.72.50)

286~331

?7353632660yo

(3.73)

293-331

2Crt2NiMo1WIV760970-990油2(MI660-6803.55-3.45

(3.55-3.35)

241-277<602.8~3.l670-690

$903.6(X3.80

30Cr2MoV(3.7750)940~960油61-2503.2~3.4567X80

735269-302<602卅3.1670-6803.55-3.65

(3.72.50)61-1503.2~3.3660-680

205<187

iCrlXNiOTiican-iion水5.0-5147jas

225(>5.4)800~820

!Crl8Ni9Ti<187

2051050-1100水?

0Crl9Ni9>5.4

187~217梅花式

ZGlCrB3901020-1040油700-720

(4.40~4.10)棒~加

197-227葉片忒

精ZG2Crl3440980-1000空2.8~2.9730-7404.00-4.10

(4.3X.OO)體

靖

197-227梅花式

葉ZGlCrllMoV4901020-1040油7(X>-72()

(4.30-4.00棒~加

片

197-227揖花試

ZGICrUWIMoV4901020-104()油7OCK72O

(430-4.00棒~70

ZG0Crl9Ni91901050-1100水?-

注：

①采用日本材料時，淬火溫度為960?980℃,回火溫度允許比表中溫度高

10~30℃o

②有效截面小于20mm者可采用空冷。

表2要求淬硬的鋼種(新HRO30)

材料牌號要求硬度旗國HRC汴火溫度m冷卻介質(zhì)洋火后限度HRC同火溫虞(t)

>50180-200

46-50240-270

344I-4S水>50300-33。

36-40380710

31-35400-420

>561X0-200

5H55200~230

46-50260-290

45820-840水55

41-4532250

36yo400730

31-35440-470

51-55260~290

46-50300?330

4OCrA①840-860,S55

4175350~380

36-40430?460

>46

35CrMoA850?87。48?55

35?40460?480

25Cr2MoVA35?40920~940泡48580-600

CrSMolV>6()940-950空58~62190-210

46-50350~390①

65Mn41-45820~840.E58-62390~430

35-40430-470

46-50380?420

41-45420-460

6()Si2\1nA②870-890油58-62

36?40460?500

31?35500-540

50Cr\A42?46K40-870在48-55380700

>51200~250

>16-50350-580

2Crl341-451000?1030油或空48?52510~530

36-40530~550

31-35560-5X0

>51200-250

46-50380~400

3Crl3(3)980?1020空52-60

41-45520-540

36-40535-550

>56200~250

50-55300?350

4Crl30950**1000空52?60

43-49540-560

35?42560~580

二63160?180

56-60200-240

T?A51-55780-800水或水油61?63260-300

46-50320~360

41?45380?420

T12>62770-790水油62-64160-200

CrWMn>63820?840油>63160-180

9CrVVMn>63810?830油>63160?180

9CrSi>60850~870油二63160-180

50-55400?420

8Cr3820?840油>65

40-49480?450

50-55320?380

GCrl5830?860油

45?50380~110

9Crl8>551010-1()4()油200?300

W6Mo5Cr462

6'1210-1230油540~560

V2

W9Mo3Cr4

6'1220~1240油540-560

V

注：

①回火后油冷。

②淬火加熱時要加以保護(hù)，以防脫碳。

③回火脆性區(qū)為5()0?510℃,嚴(yán)禁采用。

④回火脆性區(qū)為470?530℃,嚴(yán)禁采用。

表3要求滲碳淬硬的鋼種

材料牌號要求硬度范國HRC泮火溫度(X：)冷卻介質(zhì)淬火后硬度HRC回火溫度(七)

12cz3A>58760~800油>60150~200

20CrA>56760~800油，>6015()?200