快速回火方法及其应用实例

采用快速回火装置回火、淬火钢的高温快速回火及感应回火等方法，不仅可以达到常规回火效果，而且可以显著缩短回火时间，降低能耗，提高生产效率。

1.采用快速回火装置回火方法

德国推出一种非等温快速回火的方法，其是通过在加热气氛和被处理零件之间采用高速对流、涌流等方式，设计更高效的热转换器促进加热，可以显著缩短回火时间。在190℃回火10min可代替160℃回火120min，节能效果显著。例如，汽车连接件用快速回火装置，零件回火周期仅为6～8min。

2.淬火钢的高温快速回火工艺

淬火钢的高温快速回火，是指淬火后的钢件在Ac₁以上温度，根据工件的厚度代入经验公式计算出所需回火时间，几十秒或几百秒的回火可以达到按传统工艺在低温、中温和高温回火几小时的效果，节能效果显著。

（1）回火温度的选定 传统回火工艺分为三大类：低温、中温和高温回火。而高温快速回火法则没有以上三类之分，其选用的原则是，短时间的高温回火与长时间的低温回火要达到相同的组织结构和力学性能。依据生产上对钢件性能的需要在Ac₁以上某一温度，准确控制一定的回火时间，使其得到马氏体、托氏体和索氏体的组织，从而获得高的耐磨性、高的弹性极限和优良的综合力学性能。

（2）回火时间的确定 碳钢在不同温度回火时，无论低温、中温、高温回火，硬度的变化都是在极短时间内进行的，时间越长变化越缓慢，高温快速回火正是根据这一观点提出的。

回火时间可用如下经验公式计算：T=K_s+A_sD。式中，T为回火时间（s）；K_s为回火时间基数（s）；A_s为回火时间系数（s/mm）；D为工件有效厚度（mm）。

例如，45钢用高温快速回火时，温度为860℃，选用K_s=30s，A_s=0.3s/mm，D=10mm，则T=30s+0.3s/mm×10mm=33s，即高温回火时间为33s，回火后硬度为52HRC。若用传统工艺回火，回火温度为200℃，回火时间3600s，回火后硬度为52HRC。

（3）应用实例 对40Cr、45及T10钢件采用高温箱式电阻炉加热回火，当炉温达到指定的温度后，根据所需力学性能（硬度）按表2-38所给数据来确定保温时间。

按照表2-38所给的数据和工件厚度，计算出高温快速回火的回火时间，经高温快速回火后就可以得出工件在不同时间回火后的力学性能，通过与传统回火工艺所得的力学性能对比，发现具有相近的力学性能。表2-39为40Cr钢不同方式回火后的力学性能比较。

表2-38 高温快速回火法和传统工艺回火法的时间对照表

表2-39 40Cr钢不同方式回火后的力学性能比较

①高温快速回火温度为860℃。

②传统工艺回火时间为3600s。

高温快速回火法不产生回火脆性，省时、节电，但对高合金钢和大件回火暂不适用。(www.xing528.com)

应用效果：对经纬纺织机上所用的罗拉，以及一些传动的轴类零件的回火采用高温快速回火工艺，综合效果非常好，不仅达到了产品质量要求，而且缩短了回火加热时间，节约了能源。

3.快速回火方法

回火与淬火加热相比较，回火保温时间一般较长（数小时）。生产中采用积累相当数量淬火件后一起装入回火炉的方法解决工序节拍及设备利用率问题，而这又会引起淬火件的“置裂”。为缩短工艺周期，或用一次回火代替多次回火，常采用提高回火温度的方法，即快速回火法。

在保持等硬度的条件下，回火温度与回火时间呈下列关系

P=T（K+lgt）

式中 P——回火参数；

T——回火温度（K）；

K——常数，仅与钢中碳含量有关，并呈线性关系，如图2-10所示；

t——回火时间（s）。

图2-10 常数K与钢中碳含量的关系

在回火参数相同时，应用如图2-11所示的回火参数诺模图，能够迅速地求出在等硬度条件下的其他的回火温度和回火时间的组合。

例如，某中碳合金钢由图2-10知K=20，在550℃回火10h，应用图2-11可求出在等硬度条件下其他的回火温度与回火时间的组合。其方法是：在图2-11上用直线连结A（550℃）与B（10h）点，直线AB与P（回火参数）轴相交于C点；C点即为550℃×10h的回火参数数值（17.3×10³）。通过C点做一条直线，分别与温度轴和时间轴相交于E点和F点；应用E点和F点所对应的回火温度600℃和时间0.6h进行回火，可得到与550℃×10h相同的回火效果，这就是快速回火方法。

但回火转变较复杂的钢种（如高速钢）的快速回火尚未获得良好解决。

快速回火方法，不仅解决了传统回火工艺易引起淬火件的“置裂”问题，缩短回火工艺周期，提高生产效率，而且降低了能耗。

图2-11 回火参数的诺模图