回火脆化

回火脆化

回火脆性是淬火钢回火后产生的脆化现象。根据产生脆性的回火温度范围，可分为低温回火脆性和高温回火脆性。

低温回火脆性合金钢淬火得到马氏体组织后，在250～400℃温度范围回火使钢脆化，其韧性一脆性转化温度明显升高。已脆化的钢不能再用低温回火加热的方法消除，故又称为“不可逆回火脆性”。它主要发生在合金结构钢和低合金超高强度钢等钢种。已脆化钢的断口是沿晶断口或是沿晶和准解理混合断口。产生低温回火脆性的原因，普遍认为：(1)与渗碳体在低温回火时以薄片状在原奥氏体晶界析出，造成晶界脆化密切相关。(2)杂质元素磷等在原奥氏体晶界偏聚也是造成低温回火脆性原因之一。含磷低于0.005％的高纯钢并不产生低温回火脆性。磷在火加热时发生奥氏体晶界偏聚，淬火后保留下来。磷在原奥氏体晶界偏聚和渗碳体回火时在原奥氏体晶界析出，这两个因素造成沿晶脆断，促成了低温回火脆性的发生。

钢中合金元素对低温回火脆性产生较大的影响。铬和锰促进杂质元素磷等在奥氏体晶界偏聚，从而促进低温回火脆性，钨和钒基本上没有影响，钼降低低温回火钢的韧性一脆性转化温度，但尚不足以抑制低温回火脆性。硅能推迟回火时渗碳体析出，提高其生成温度，故可提高低温回火脆性发生的温度。

高温回火脆性合金钢淬火得到马氏体组织后，在450～600℃温度范围回火；或在650℃回火后以缓慢冷却速度经过350～600℃；或者在650℃回火后，在350～650℃温度范围长期加热，都使钢产生脆化现象如果已经脆化的钢重新加热到650℃然后快冷，可以恢复韧性，因此又称为“可逆回火脆性”高温回火脆性表现为钢的韧性一脆性转化温度的升高。高温回火脆性。敏感度一般用韧化状态和脆化状态的韧性一脆性转化温度之差(ΔT)来表示。高温回火脆性越严重，钢的断口上沿晶断口比例也越高。

钢中元素对高温回火脆性的作用分成：(1)引发钢的高温回火脆性的杂质元素如磷、锡、锑等。(2)以不同形式、不同程度促进或减缓高温回火脆性的合金元素。有铬、锰、镍、硅等起促进作用，而钼、钨、钛等起延缓作用。碳也起着促进作用。一般碳素钢对高温回火脆性不。敏感，含有铬、锰、镍、硅的二元或多元合金钢则很敏感，其敏感程度依合金元素种类和含量而不同。

回火钢的原始组织对钢的高温回火脆性的敏感程度有显著差别。马氏体高温回火组织对高温回火脆性敏感程度最大，贝氏体高温回火组织次之，珠光体组织最小。

钢的高温回火脆性的本质，普遍认为是磷、锡、锑、砷等杂质元素在原奥氏体晶界偏聚，导致晶界脆化的结果。而锰、镍、铬等合金元素与上述杂质元素在晶界发生共偏聚，促进杂质元素的富集而加剧脆化。而钼则相反，与磷等杂质元素有强的相互作用，可使在晶内产生沉淀相并阻碍磷的晶界偏聚，可减轻高温回火脆

性，稀土元素也有与钼类似的作用。钛更有效地促进磷等杂质元素在晶内沉淀，从而减弱杂质元素的晶界偏聚减缓了高温回火脆性。

降低高温回火脆性的措施有：(1)在高温回火后用油冷或水快速冷却以抑制杂质元素在晶界偏聚；(2)采用含钼钢种，当钢中钼含量增加到0．7％时，则高温回火脆化倾向大大降低，超过此限钢中形成富钼的特殊碳化物，基体中钼含量降低，钢的脆化倾向反而增加；(3)降低钢中杂质元素的含量；(4)长期在高温回火脆化区工作的部件，单加钼也难以防止脆化，只有降低钢中杂质元素含量，提高钢的纯净度，并辅之以铝和稀土元素的复合合金化，才能有效地防止高温回火脆性。

2.25Cr-1Mo合金钢回火脆化过时效现象的研究

点击次数：9 文章作者：发布时间：2007-01-28 字体：[大中小]

摘要研究了2.25Cr-1Mo合金钢在回火温度下时效处理时，发生回火脆化和回火脆化的过时效反偏聚现象。应用非平衡偏聚的动力学理论，确定了成分（%）为0.15C、2.32Cr、0.95Mo、0.009P的2.25Cr-1Mo合金的钢在650℃1~40h回火时钢中磷的非常平衡晶界偏聚规律。试验得出，2.25Cr-1Mo合金钢650℃磷非平衡偏聚的临界时间t。为20h，晶界磷的原子浓度，由初始状态的0.016%提高至最大值2.79%。根据试验数据进行的动力学计算，得出的计算曲线与试验结果吻合，验证了非平衡晶界偏聚空位-复合体模型的扩散机制。

关键词2.25Cr-1Mo合金钢回火脆化非平衡偏聚过时效

加氢反应器长时期在高温工况下运行，其用材2.25Cr-1Mo合金钢发生回火脆化现象是普遍存在的。在研究2.25Cr-1Mo合金钢材料回火脆化现象时，还发现其在回火脆化过程中随时间的增加，出现了材料脆性下降的现象。如何认识这一现象并从理论上加以解释，本试验应用磷的非平衡偏聚动力学理论，探讨了2.25Cr-1Mo合金钢在回火脆化过程中出现的反偏聚现象，即过时效现象，根据磷的晶界偏聚动力学试验数据，进行动力学计算，很好地解释了材料的这一现象。并进一步验证了材料的非平衡晶界偏聚空位-复合体模型的扩散机制。

1 回火脆化现象的理论基础——晶界偏聚理论

产生回火脆性的机理长期以来一直是钢铁材料研究的重大课题。Mclean创立了平衡晶界偏聚理论，并在很长一段时间内构成了理解晶界偏聚理论。20世纪60年代末，Aust和An thony提出了溶质原子的非平衡晶界偏聚理论，七八十年代以Williams、Faulkner和徐庭栋为代表的非平衡晶界偏聚的试验和理论研究，极大地推动了非平衡晶界偏聚理论的发展[1~ 5]。

平衡晶界偏聚现象是一种热力学平衡现象，平衡晶界偏聚理论的计算公式为：

式中：Cgb(t)-杂质原子P在t时间内晶界浓度；Cgb∞-杂杂质原子p在达到平衡时的晶界浓

度；Cgb2-杂质原子p在初始状态时的晶界浓度；Di-杂质原子p的扩散系数，是温度的函数；ａ-富集比，ａ=Cgb∞-杂/Cg; Cg-杂志原子P在晶内的平均浓度；d-晶界宽度；erfc-补余误差函数（error function comple-ment）。

根据非平衡晶界偏聚理论，杂志原子在晶界的非平衡偏聚过程中分为偏聚与反偏聚两个过程。非平衡晶界偏聚的计算公式为[2]：

当t≤tc时，杂质原子P在晶界上的偏聚量为：

当t＞tc时，杂质原子P在晶界上的反偏聚量为：

式中：Cgb(t)-在t时间内杂质原子P在晶界上非平衡偏聚量；C （Ti）-在Ti时杂志原子P 的最大晶界偏聚量；C （Tj）-在Tj时杂质原子P的最大晶界偏聚量；Cg-杂质原子P在晶内的平均浓度；De-杂质原子P-空位复合体的扩散系数；dn-杂质原子在晶界的偏聚宽度；ａj= C (Ti)/Cg(Tj)。

2 2.25Cr-1Mo合金钢回火脆化反偏聚现象的研究

应用磷非平衡偏聚的动力学理论，确定2.25Cr-Mo合金钢中杂质元素磷的非平衡晶界偏聚规律，根据磷的晶界偏聚动力学试验数据，进行动力学计算。求解P空位复合体扩散系数De和P的扩散系数Di，并验证非平衡晶界偏聚空位-复合体模型的扩散机制。

2.1 试验中的反偏聚现象

高温淬火等温保持过程中的非平衡偏聚现象，以及连续冷却过程中的非平衡偏聚现象，已经在不同的合金系和不同元素的试验中被发现并引起了研究者的兴趣。本实验材料2.25 Cr-1Mo合金钢的化学成分见表1[6]。

表1试验2.25Cr-1Mo合金钢的化学成分/%

C S Si Mn P Cr Mo As Sb Sn Ni Cu V

0.15 0.011 0.068 0.5 0.009 2.32 0.95 0.0068 0.0035 0.0079 0.19 0.012 0.007

将实验材料2.25Cr-1Mo合金钢加工成俄歇电子能谱试验用试样，经650℃恒温并保持不同时间，即对2.25Cr-1Mo合金钢在650℃下进行不同时间的回火脆化试验。将经过回火脆化试验的式样进行俄歇电子能谱试验，由俄歇电子能谱试验结果获得在不同脆化时间下2. 25Cr-1Mo合金钢中磷的晶界浓度（见表2）[6]

从上述的试验中，可以看出P的晶界偏聚出现峰值的现象以及非平衡晶界偏聚临界时间的特征。因此，上述试验符合非平衡晶界偏聚理论，2.25Cr-1Mo合金钢的回火脆化，主要是由于在回火过程中P在晶界的非平衡偏聚引起的。

2．2 非平衡晶界偏聚动力学曲线的计算

由表2可得，2.25Cr-1Mo合金钢在650℃下非平衡偏聚的临界时间te。为20h，此时在2.25Cr-1Mo合金钢中P的最大晶界浓度C （Tj）=2.79%。由表1，初始状态时P的晶界浓度Cg=0.0162%,故ａj= C (Tj)/Cg=172。

表2 2.25Cr-1Mo合金钢650℃1~40h时效的钢中磷的晶界浓度

脆化时间/h 磷在晶界的偏聚量/at %

1 0.63

5 1.27

10 1.98

15 2.39

20 2.79

25 2.69

40 2.03

由文献[7，8]得到P空位复合体扩散系数De=2.0*10-5exp(-20885.6/T)m2?s-1,P的扩散系数Di=2.9*10-4exp(-27731.5/T)m2?-1，P原子在晶界上的偏聚宽度dn=1*10-7(m)。

应用非平衡晶界偏聚动力学方程（2）和（3）及文献[7，8]的参数，计算得到的非平衡晶界偏聚动力学曲线与试验结果相差甚远。

2.3本实验计算的非平衡晶界偏聚动力学曲线与试验结果的比较

由于按照文献数据计算非平衡晶界偏聚动力学曲线与试验结果不一致，本文根据表2的试验结果，代入非平衡晶界偏聚动力学方程公式（2）和（3）得到P空位复合体扩散系数De和P的扩散系数Di,将扩散系数进行回归分析，修正得到新的扩散系数，结果为：

De=1.106572×10-15+1.94034×10-16exp（8。4552×10-5t）(4)

Di1.445×10-20+3.208×10-19exp（-6.1033×10-5t）(5)

应用非平衡晶界偏聚动力学方程（2）和（3），De和Di的表达式（4）和（5），计算2.25Cr-1Mo合金钢在650℃下恒温时效过程中P的非平衡晶界偏聚动力学曲线的试验结果。本文试验结果和计算结果见图1的计算曲线（2）。

图1计算曲线（2）现象表明，非平衡晶界偏聚是一个动力学过程。在偏聚过程中，溶质原子-空位复合体向晶界的扩散占主导地位，开始时复合体浓度梯度很高，促使复合体向晶界扩散。随着恒温时间延长，复合体浓度梯度降低，P向晶界的偏聚速度率逐渐降低。而溶质原子P也向晶内偏聚，而且随着晶界上P 浓度的增加，其反扩散流量越来越大，当二者的扩散流量相等时，偏聚动力学曲线上出现极值点，对应的恒温时间为P的非平衡晶偏聚的临界时间（te=20h）。在临界时间，P 原子从晶界向晶内的反扩散与复合体从晶内向晶界的扩散相平衡，此时P原子在晶界的浓度达到了最大值。

在反偏聚过程中，P原子从晶界向晶内的扩散占主导地位，而且随着恒温时效时间的增加，由于复合体浓度的下降，其扩散流量低于溶质原子的扩散流量，晶界上P的偏聚量逐渐降低。由于P原子的扩散系数低于复合体的扩散系数De,P从晶界向晶内反偏聚的速率比其在偏聚过程中的速率要慢得多[5]。

从图1计算曲线（2）中可以看出，修正后计算结果的偏聚量在偏聚和反偏聚过程中与实验点一致。证实了非平衡晶界偏聚空位-复合体模型扩散机制的正确性，同时验证了非平衡晶界偏聚动力学方程，说明本实验扩散系数拟合的有效性。

3 结论

利用试验方法取得的磷的晶界偏聚数据，对其进行非平衡晶界偏聚动力学计算，求出了2.25Cr-1Mo合金钢在650℃恒温过程中杂质原子空位复合体扩散系数De和杂质原子扩散系数Di计算结果和试验数据证明了非平衡偏聚的复合体扩散机制，同时也为2.25Cr-1Mo 合金钢在回火脆化过程中出现反偏聚现象提供了理论依据。

回火脆性系数：

母材化学成分：J=（Si+Mn）×(P+Sn) ×104≤150(Si,Mn,P,Sn 质量百分数%)Cu≤0.20%,Ni ≤0.30%

焊接金属成分：X=(10P+5Sb+4Sn+As)/100≤15(P,Sb,Sn,As 单位ppm) Cu≤0.20%,Ni≤0.30%

ASME SECTION ⅡSA-387/SA-387M压力容器用铬－钼合金钢板

回火热处理优缺点及常见问题解决方法

回火热处理优缺点及常见问题解决方法 100℃热水回火之优点 低温回火常使用180℃至200℃左右来回火，使用油煮回火。其实若使用100℃的热水来进行回火，会有许多优点，包括：（1）100℃的回火可以减少磨裂的发生；（2）100℃回火可使工件硬度稍增，改善耐磨性；（3）100℃的热水回火可降低急速加热所產生裂痕的机会；（4）进行深冷处理时，降低工件发生深冷裂痕的机率，对残留沃斯田体有缓衝作用，增加材料强韧性；（5）工件表面不会產生油焦，表面硬度稍低，适合磨床研磨加工，亦不会產生油煮过热乾烧之现象。二次硬化之高温回火处理 对於工具钢而言，残留应力与残留沃斯田体均对钢材有著不良的影响，浴消除之就要进行高温回火处理或低温回火。高温回火处理会有二次硬化现象，以SKD11而言，530℃回火所得钢材硬度较200℃低温回火稍低，但耐热性佳，不会產生时效变形，且能改善钢材耐热性，更可防止放电加工之加工变形，益处甚多。 在300℃左右进行回火处理，為何会產生脆化现象？ 部分钢材在约270℃至300℃左右进行回火处理时，会因残留沃斯田体的分解，而在结晶粒边界上析出碳化物，导致回火脆性。二次硬化工具钢当加热至500℃~600℃之间时才会引起分解，在300℃并不会引起残留沃斯田体的分解，故无300℃脆化的现象產生。 回火產生之回火裂痕 以淬火之钢铁材料经回火处理时，因急冷、急热或组织变化之故而產生之裂痕，称之為回火裂痕。常见之高速钢、SKD11模具钢等回火硬化钢在高温回火后急冷也会產生。此类钢材在第一次淬火时產生第一次麻田散体变态，回火时因淬火產生第二次麻田散体变态（残留沃斯田体变态成麻田散体），而產生裂痕。因此要防止回火裂痕，最好是自回火温度作徐徐冷却，同时淬火再回火的作业中，亦应避免提

常见热处理问题

热处理培训资料 常见热处理问题与解答 （1）淬火常见问题与解决技巧 ※Ms点随C%的增加而降低 淬火时，过冷沃斯田体开始变态为麻田散体的温度称之为Ms点，变态完成之温度称之为Mf点。%C含量愈高，Ms点温度愈降低。0.4%C碳钢的Ms温度约为350℃左右，而0.8%C碳钢就降低至约200℃左右。 ※淬火液可添加适当的添加剂 （1）水中加入食盐可使冷却速率加倍：盐水淬火之冷却速率快，且不会有淬裂及淬火不均匀之现象，可称是最理想之淬硬用冷却剂。食盐的添加比例以重量百分比10%为宜。 （2）水中有杂质比纯水更适合当淬火液：水中加入固体微粒，有助于工件表面之洗净作用，破坏蒸气膜作用，使得冷却速度增加，可防止淬火斑点的发生。因此淬火处理，不用纯水而用混合水之淬火技术是很重要的观念。 （3）聚合物可与水调配成水溶性淬火液：聚合物淬火液可依加水程度调配出由水到油之冷却速率之淬火液，甚为方便，且又无火灾、污染及其它公害之虞，颇具前瞻性。 （4）干冰加乙醇可用于深冷处理容液：将干冰加入乙醇中可产生-76℃之均匀温度，是很实用的低温冷却液。 ※硬度与淬火速度之关联性 只要改变钢材淬火冷却速率，就会获得不同的硬度值，主要原因是钢材内部生成的组织不同。当冷却速度较慢时而经过钢材的Ps曲线，此时沃斯田体变态温度较高，沃斯田体会生成波来体，变态开始点为Ps点，变态终结点为Pf点，波来体的硬度较小。若冷却速度加快，冷却曲线不会切过Ps曲线时，则沃斯田体会变态成硬度较高的麻田散体。麻田散体的硬度与固溶的碳含量有关，因此麻田散体的硬度会随着%C含量之增加而变大，但超过0.77%C后，麻田散体内的碳固溶量已无明显增加，其硬度变化亦趋于缓和。 ※淬火与回火冷却方法之区别 淬火常见的冷却方式有三种，分别是：（1）连续冷却；（2）恒温冷却及（3）阶段冷却。为求淬火过程降低淬裂的发生，临界区域温度以上，可使用高于临界冷却速率的急速冷却为宜；进入危险区域时，使用缓慢冷却是极为重要的关键技术。因此，此类冷却方式施行时，使用阶段冷却或恒温冷却（麻回火）是最适宜的。

热处理硬度不合格产生的原因及防止对策

在热处理生产实践中，会产生各种各样的缺陷，如开裂、变形严重、硬度不合格及性能不合格等等。不同的缺陷，产生的原因一样，对应的防止对策也不一样，本文从最常见的缺陷——硬度不合格这方面简分析产生的原因和防止办法。 硬度不合格分为两种情况：硬度过高和硬度过低。 一、硬度过高： 1.混料：比如碳钢里混入合金钢，此时硬度要超过我们预期值。可根据实际检测的硬度与回火参数，重新回火。 2.材料改代：用合金钢改代碳钢，但材料改代信息未正确传递到热处理工序。与相关部门联系，落实实际材料后，重新回火。 上述两种情况实属管理上的问题，热处理工序是无法解决的。 3.回火温度或时间不足： ⑴设备存在隐性问题，实际炉温偏低。重新校正控温系统。 ⑵回火时间不充分或回火温度偏低，致使部份工件硬度偏。产生的原因是：在生产中拼炉生产时，回火工艺参数不精准，部分或全部工件回火时间偏短而导致硬度偏高。此时要精确计算各工件的回火时间和温度，选取一个合适的温度与保温时间进行回火，确保每种工件的硬度都达到要求。 二、硬度过低： 这是生产中最易出现的质量问题，也是不容易找出产生问题的原因，对生产的危害性较大（浪费能源、影响生产进度），也最让人头疼。 1.材料问题，其产生的原因与防止对策同前面。若检测硬度不超过140HB，此类材料可以直接扔掉，连火花判别都不需要。 2.热处理.热处理工序淬火问题： 工件要保证回火后硬度达到要求，先决条件是淬火要达到规定要求，至少要比最终要求的硬度上限高50HB，才可能通过回火而合格。而这是我们在生产中最容易出问题，也是最容易被忽略的问题。经常有人回答我：“一直都这样淬火的，不知道今天为什么不合格？”淬火工序容易出的问题有如下： ⑴加热温度不足。 比较多见的是一种侥幸心理，认为温度差不多，也许可以淬火。认为平常淬火时工件颜色也偏低，也淬起火了的。殊不知，忘记了未完全奥氏体化与淬火过程中奥氏体的预冷是两回事。加热不足的时候，在奥氏体中存在未溶铁素体，是要降低淬火硬度的；而在淬火过程中预冷时温度也只有不到800℃，但此时过冷奥氏体是不会析出铁素体的。这是对奥氏体的认识不足造成的。 ⑵冷却上存在的问题。 冷却上存在的问题只有一个，冷却速度不足。但产生冷却速度不足的原因却是较多的： 预冷过度：为防止工件淬裂，在冷却时先适当预冷再淬火是非常有必要的。如掌握不好而低于Ar1时，发生先共析转变出现先共析铁素体，将降低工件硬度。同时，对于要求严格的工件，是不允许发生先共析转变的。此时按正常工艺回火硬度将低于规定值。在预冷时要注意观察工件温度，同时也要提高辨别温度的能力，避免工件预冷到Ar1以下。 在冷却介质中冷却能力不足：以淬水为例，一是当水温较高时（如超过30℃，是生产中最容易被忽视的情况），将严重降低珠光体转变区域的冷却速度，此时任你怎样将工件冷却，想淬硬已属非分之想（因为已经部分发生了非马氏体转变）。二是装炉较密集的工件，如在介质中移动能力不足，蒸汽无法破膜，将导致局部特别是中间的工件淬火硬度不足。需要随时关注冷却介质的温度，观察装炉情况，有针对性的采取预防措施。 上述两种情况，将导致工件的冷却速度以不同方式越过C曲线。淬火后将得到各种各样的混合组织，如：铁素体+马氏体、铁素体+珠光体+马氏体、托氏体+马氏体等等，这些组织通过回火后，检测硬度都会低于正常值。 ⑶淬火冷却时间较短。

回火工艺基础知识大全

1.回火的定义与目的 回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度，保温一定时间后，以一定方式冷却的热处理工艺，回火是淬火后紧接着进行的一种操作，通常也是工件进行热处理的最后一道工序，因而把淬火和回火的联合工艺称为最终热处理。 钢件在淬火状态下有以下三个主要特征。 （1）组织特征 根据钢件尺寸、加热温度、时间、转变特征及利用的冷却方式，钢件淬火后的组织主要由马氏体或马氏体＋残余奧氏体组成，此外，还可能存在一些未溶碳化物。马氏体和残余奥氏体在室温下都处于亚稳定状态，它们都有向铁衆体加渗碳体的稳定状态转化的趋势。 （2）硬度特征 由碳原子引起的点阵畸变通过硬度表示出来，它随过饱和度（即含碳量)的增加而增加。淬火组织硬度、强度高，塑性、韧性低。 （3）应力特征 包括微观应力和宏现应力，前者与碳原子引起的点阵畸变有关，尤其是与髙碳马氏体达到最大值有关，说明淬火时马氏体处于紧张受力状态之中；后者是由于淬火时横截面上形成的温差而产生的，工件表面或心部所处的应力状态是不同的，有拉应力或压应力，在工件内部保持平衡。如不及时消除淬火钢件的内应力，会引起零件的进一步变形乃至开裂。

综上所述，淬火工件虽有髙硬度与髙强度，但跪性大，组织不稳定，且存在较大的淬火内应力，因此必须经过回火处理才能使用。一般来说，回火工艺是钢件淬火后必不可少的后续工艺，它也是热处理过程的最后一道工序，它賦予工件最后所需要的性能。 回火是将淬火钢加热到Ac1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。它的主要目的为： （1）合理地调整钢的硬度和强度，提高钢的韧性，使工件满足使用要求； （2）稳定组织，使工件在长期使用过程中不发生组织转变，从而稳定工件的形状与尺寸； （3） 降低或消除工件的淬火内应力，以减少工件的变形，并防止开裂。 2.淬火钢回火时的组织转变 淬火钢件回火时，按回火温度的髙低和组织转变的特征，可将钢的回火过程分为以下5个阶段。 （1）马氏体中碳原子的偏聚 马氏体是C在α-Fe中的过饱和间隙固溶体，C原子分布在体心立方的扁八面体间隙之中，造成了很大的弹性畸变，因此升高了马氏体的能量，使之处于不稳定的状态。在100℃以下回火时，C、N等间隙原子只能短距离扩散迁移，在晶体内部重新分布形成偏聚状态，以降低弹性应变能。对于板条马氏体，因有大量位错，C原子便偏聚于位错线附近，所以淬火钢在室温附近放置时，碳原子向位错线附近偏聚。对于片状马氏体，C原子则偏聚在一定晶面上，形成薄片状偏聚区。这些偏聚区的含碳量高于马氏体的平均含碳量，为碳化物的析出创造了条件。

正火,回火,退火,淬火处理

正火，回火，退火，淬火的区别 1.退火 把钢加热到一定温度并在此温度下保温，然后缓慢冷却到室温． 退火有完全退火、球化退火、去应力退火等几种。 a将钢加热到预定温度，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却称为完全退火．目的是降低钢的硬度，消除钢中不均匀组织和内应力． b，把钢加热到７５０度，保温一段时间，缓慢冷却至５００度下，最后在空气中冷却叫球化退火．目的是降低钢的硬度，改善切削性能，主要用于高碳钢． c，去应力退火又叫低温退火，把钢加热到５００～６００度，保温一段时间，随炉缓冷到３００度以下，再室温冷却．退火过程中组织不发生变化，主要消除金属的内应力． 2.正火 将钢件加热到临界温度以上30-50℃,保温适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。 正火的主要目的是细化组织，改善钢的性能，获得接近平衡状态的组织。 正火与退火工艺相比，其主要区别是正火的冷却速度稍快，所以正火热处理的生产周期短。故退火与正火同样能达到零件性能要求时，尽可能选用正火。 3.淬火

将钢件加热到临界点以上某一温度（45号钢淬火温度为840-860℃,碳素工具钢的淬火温度为760～780℃）,保持一定的时间，然后以适当速度在水（油）中冷却以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。 淬火与退火、正火处理在工艺上的主要区别是冷却速度快，目的是为了获得马氏体组织。马氏体组织是钢经淬火后获得的不平衡组织，它的硬度高，但塑性、韧性差。马氏体的硬度随钢的含碳量提高而增高。 4.回火 钢件淬硬后，再加热到临界温度以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。 淬火后的钢件一般不能直接使用，必须进行回火后才能使用。因为淬火钢的硬度高、脆性大，直接使用常发生脆断。通过回火可以消除或减少内应力、降低脆性，提高韧性；另一方面可以调整淬火钢的力学性能，达到钢的使用性能。根据回火温度的不同，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三种。 A 低温回火１５０～２５０．降低内应力，脆性，保持淬火后的高硬度和耐磨性． B 中温回火３５０～５００；提高弹性，强度． C 高温回火５００～６５０；淬火钢件在高于500℃的回火称为高温回火。淬火钢件经高温淬火后，具有良好综合力学性能（既有一定的强度、硬度，又有一定的塑性、韧性）。所以一般中碳钢和中碳合金钢常采用淬火后的高温回火处理。轴类零件应用最多。

割枪回火形成原因

割枪回火形成原因 Prepared on 24 November 2020

割枪回火形成原因 导致乙炔割枪回火的原因主要有以下5种： 1. 割嘴过分接近加热点 如用割嘴清除熔渣等做法，会造成割嘴附近的压力增大，使混合气体难以流出，喷射速度变慢。 2. 割嘴过热，混合气体受热膨胀 如割嘴温度超过400℃，一部分混合气体来不及流出喷嘴，就在割嘴内部燃烧，并发出“啪啪”的爆炸声。 3. 割嘴被金属飞溅熔化物堵塞 枪内气体通道被固体炭质颗粒堵塞，使混合气难心外流，在割枪内燃烧爆炸。 4. 乙炔气压过小 供气压力减小，软管受压、弯折或破损漏气，氧气压过大，氧气容易进入乙炔系统，在熄火的瞬间，往往因氧气或空气进入割枪的乙炔管，引起爆炸。 5. 割枪阀门不严密或其内部结构破坏

造成氧气倒回乙炔管道，形成可燃的混合气体，点火时即发生回火爆炸，这种情况危险性最大。 阳百锐气体设备厂专业生产各类乙炔气体回火防止器，乙炔气体回火防止器是装在可燃性气体减压表后接管线处，气体主管道中，气体使用终端处。对气焊气割过程中发生的回火起到防止的作用.避免火焰进入管道，气瓶,发生爆炸.（丹阳百锐，气体回火防止器，） 对回火防止器的基本要求： ①能可靠地阻止气体回火和爆炸波的传播，并且能迅速地使爆炸气体排除到大气中去。 ②应具有泄压，释放。装置。 ③能满足焊接工艺的要求，例如不影响火焰温度，气体流量，压力等。 ④容易控制、检查、清洗和维修。 ⑤在发生回火时最好能自动切断气源。堵塞管路。回火防止器的分类： ①按工作压力分为低压式(0. OIMPa以下），中压式（。．01～0. 15MPa)回火防止器 ②按作用原理可分为水封式和干式回火防止器。

脱火与回火现象

什么是“脱火”和“回火” 脱火：火焰短，火焰根部离开了灶具火孔一段距离燃烧，有时燃烧一会就熄灭，这种现象称为脱火。产生脱火的主要原因是一次空气量过多，产生气流速度大于燃烧速度所造成的。处理方法是：将进风量调小再点火，然后再根据火焰情况调节调风板，使火焰达到最佳状态。有时脱火是由于灶具火孔由异物或燃烧器内有水，也会产生脱火。这就是需要排除异物或水，再进行点火。 脱火中文名称：脱火英文名称：blow-off 定义：由于燃烧器出口处可燃混合物的法向速度大于火焰的燃烧速度，使火焰远离燃烧器被吹灭的现象。 回火是指火焰在引射管内燃烧，并发出响声，此时火焰内外锥不再分明，有时点火是由于气量过小会发生回火并发出“喷”的一声，回火是由于燃烧速度大于气流速度所造成的。处理方法是：先关闭灶具开关，调节风板，将进风量调小，再进行点火，点着后再调节风板，使火焰达到最佳状态。 §2 有焰燃烧（扩散式燃烧） 一、层流扩散火焰分4 区： 1. 纯煤气区 2. 煤气+燃烧产物区 3. 空气+燃烧产物区 4. 纯空气区 Hottel半经验方程： f）+ B θ火焰长度L = Alg（V V —体积流量 f —时间因子θ A、B —常数 氢气扩散火焰 r 气体燃料的燃烧 二、紊流扩散火焰 管内流动时：Re = udρ/μ 一般气体Re > 2 103? 103 ?城市煤气3-4 103 ? LPG 9-10 ?天然气 3 103

燃烧时温度很高，使得密度ρ提高，粘度μ降低，因而与冷态差不多的速度达到紊流时，Re变大了。 气体燃料的燃烧 （1）层流区火焰外形轮廓规整，w — L （2）过度区火焰顶部颤动，上部紊流火焰，L 略减短 （3）紊流区紊流火焰，L 基本不变（流量增加，使火焰变长； 混合速度加快，使火焰变短） 紊六火焰没有明显的 燃烧前沿面。 气体燃料的燃烧 影响紊流火焰长度的因素 （1）燃料种类：热值高，火焰长 （2）烧嘴直径：直径大，火焰长 （3）有旋流时，混合加强，火焰变短 气体燃料的燃烧 三、有焰烧嘴（扩散燃烧） 主要由加强混合来加强燃烧。改善烧嘴混合条件，使燃烧速度加快，火焰变短。 气体燃料的燃烧 燃烧烧嘴结构对火焰长度的影响 1两股分流3射流导向叶片 5. 空气旋流- 2.同心射流4缩小出口交角混合出口部分混合 混合好混合差 火焰短火焰长 阻力大阻力小 结构复杂结构简单 气体燃料的燃烧 有焰烧嘴的分类 （1）按煤气发热量：高发热量煤气烧嘴（NG，LPG，焦炉煤气） 中发热量煤气烧嘴（城市混合煤气） 低发热量煤气烧嘴（发生炉煤气，高炉煤气）（2）按燃烧能力：大型烧嘴（500-1000 m3/h） 中型烧嘴（100-500 m3/h） 小型烧嘴（<100 m3/h ）

淬火和回火

淬火和回火 淬火是把钢加热到临界温度以上，（800℃）保温后快速冷却，使得钢的硬度、强度得以提高。 为什么这样能提高强度？这不是因为有了什么“缺陷”，而是因加热核心对电子控制能力加强，电子速率增加。突然降温，核心库仑力顿时减弱，高速率的电子从铁、碳核心的束缚中一涌然而出，容易形成铁、碳原子之间的价和运转，从而形成铁--碳结构元，这种结构元价和速率高。钢中的价和电子多，速率高，使得钢中价和力、电磁力增大，钢的硬度和强度也就增加。 为什么要加温到800℃左右呢？这是很有讲究的：温度低了铁的价和电子速率不高，不能形成铁碳结构元。温度过高铁价和电子数量减少。若加温到950?℃时，铁中结构元将减少一半，铁晶体转变成面心立方，此时降温淬火，物体内还要重建结构元，重整晶体结构(从面心立方向体心立方转变)使得工件变形大，而且重整过程中要消耗一些能量，因而价和电子速率也不会更高，钢的强度也不会更高。可见人们在实践中总结的淬火工艺是很有道理的。 回火就是把淬过火的钢加热保温，以消除内应力、降低脆性、稳定尺寸。为什么回火会有这么多好处？因为淬火时，价和电子是一涌而出的，虽然价和电子多，难免部分地带出现结构元拥挤、价和电子运转不均衡的现象，这些现象将使物质中内应力增大、脆性增加。加热温后使得核心加收一部分电子，调整部分地带的混乱，使之整齐有序，使得钢的脆性降低。 因淬火时物体内外降温速度不一致使得内外结构元数量以及内聚力梯度不匀，导致了较大的内应力。又因价和电子是在大温差情况下涌出的，使参入价和运转的电子超出且不稳定，如不回火，核心对部分电子还是要缓慢回收，回收时物体内重整结构元，这会使得材料变形，尺寸不稳。而回火能一次性的(?有的材料要回火几次)回收多出的不稳定的价和电子、重整结构元、消除内应力、减少材料的变形。 选自“中国材料网”

回火常见问题与解决方法

回火常见问题与解决方法 回火产生之回火裂痕以淬火之钢铁材料经回火处理时，因急冷、急热或组织变化之故而产生之裂痕，称之为回火裂痕。常见之高速钢、SKD11模具钢等回火硬化钢在高温回火后急冷也会产生。 100℃热水回火之优点低温回火常使用180℃至200℃左右来回火，使用油煮回火。其实若使用100℃的热水来进行回火，会有许多优点，包括：（1）100℃的回火可以减少磨裂的发生；（2）100℃回火可使工件硬度稍增，改善耐磨性；（3）100℃的热水回火可降低急速加热所产生裂痕的机会；（4）进行深冷处理时，降低工件发生深冷裂痕的机率，对残留沃斯田体有缓衝作用，增加材料强韧性；（5）工件表面不会产生油焦，表面硬度稍低，适合磨床研磨加工，亦不会产生油煮过热乾烧之现象。 二次硬化之高温回火处理对于工具钢而言，残留应力与残留沃斯田体均对钢材有著不良的影响，浴消除之就要进行高温回火处理或低温回火。高温回火处理会有二次硬化现象，以SKD11而言，530℃回火所得钢材硬度较200℃低温回火稍低，但耐热性佳，不会产生时效变形，且能改善钢材耐热性，更可防止放电加工之加工变形，益处甚多。 在300℃左右进行回火处理，为何会产生脆化现象？ 部分钢材在约270℃至300℃左右进行回火处理时，会因残留沃斯田体的分解，而在结晶粒边界上析出碳化物，导致回火脆性。二次硬化工具钢当加热至500℃~600℃之间时才会引起分解，在300℃并不会引起残留沃斯田体的分解，故无300℃脆化的现象产生。 回火产生之回火裂痕以淬火之钢铁材料经回火处理时，因急冷、急热或组织变化之故而产生之裂痕，称之为回火裂痕。常见之高速钢、SKD11模具钢等回火硬化钢在高温回火后急冷也会产生。此类钢材在第一次淬火时产生第一次麻田散体变态，回火时因淬火产生第二次麻田散体变态（残留沃斯田体变态成麻田散体），而产生裂痕。因此要防止回火裂痕，最好是自回火温度作徐徐冷却，同时淬火再回火的作业中，亦应避免提早提出回火再急冷的热处理方式。 回火产生之回火脆性 可分为300℃脆性及回火徐冷脆性两种。所谓300℃脆性係指部分钢材在约270℃至300℃左右进行回火处理时，会因残留沃斯田体的分解，而在结晶粒边界上析出碳化物，导致回火脆性。所谓回火徐冷脆性係指自回火温度（500℃~600℃）徐冷时出现之脆性，Ni-Cr钢颇为显著。回火徐冷脆性，可自回火温度急冷加以防止，根据多种实验结果显示，机械构造用合金钢材，自回火温度施行空冷，以10℃/min以上的冷却速率，就不会产生回火徐冷脆性。 高周波淬火常见之问题 高周波淬火处理常见的缺陷有淬火裂痕、软点及剥离三项。高周波淬火最忌讳加热不均匀而产生局部区域的过热现象，诸如工件锐角部位、键槽部位、孔之周围等均十分容易引起过热，而导致淬火裂痕的发生，上述情形可藉由填充铜片加以降低淬火裂痕发生的可能性。另外高周波淬火工件在淬火过程不均匀，会引起工件表面硬度低的缺点，称之为软点，此现象是由于高周波淬火温度不均匀、喷水孔阻塞或孔的大小与数目不当所致。第三种会产生的缺失是表面剥离现象，主要原因为截面的硬度

正火退火淬火回火的区别与联系

退火与回火的区别在于：（简单地说，退火就是不要硬度，回火还保留一定硬度。） 回火：高温回火所得组织为回火索氏体。回火一般不单独使用，在零件淬火处理后进行回火，主要目的是消除淬火应力，得到要求的组织，回火根据回火温度的不同分为低温、中温和高温回火。分别得到回火马氏体、屈氏体和索氏体。其中淬火后进行高温回火相结合的热处理称为调质处理，其目的是获得强度，硬度和塑性，韧性都较好的综合机械性能。因此，广泛用于汽车，拖拉机，机床等的重要结构零件，如连杆，螺栓，齿轮及轴类。回火后硬度一般为HB200－330。 退火：退火过程中发生得是珠光体转变，退火的主要目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，为后续加工和最终热处理做准备。去应力退火是为了消除由于塑性形变加工、焊接等而造成的以及铸件内存在的残余应力而进行的退火工艺。锻造、铸造、焊接以及切削加工后的工件内部存在内应力，如不及时消除，将使工件在加工和使用过程中发生变形，影响工件精度。采用去应力退火消除加工过程中产生的内应力十分重要。去应力退火的加热温度低于相变温度A1，因此，在整个热处理过程中不发生组织转变。内应力主要是通过工件在保温和缓冷过程中自然消除的。为了使工件内应力消除得更彻底，在加热时应控制加热温度。一般是低温进炉，然后以100℃/h左右得加热速度加热到规定温度。焊接件得加热温度应略高于600℃。保温时间视情况而定，通常为2～4h。铸件去应力退火的保温时间取上限，冷却速度控制在（20～50）℃/h，冷至300℃以下才能出炉空冷。时效处理可分为自然时效和人工时效两种自然时效是将铸件置于露天场地半年以上，便其缓缓地发生形，从而使残余应力消除或减少，人工时效是将铸件加热到550～650℃进行去应力退火，它比自然时效节省时间，残余应力去除较为彻底. 什么叫回火？ -------------------------------------------------------------------------------- 回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度，保温一定时间后，以一定方式冷却的热处理工艺，回火是淬火后紧接着进行的一种操作，通常也是工件进行热处理的最后一道工序，因而把淬火和回火的联合工艺称为最终热处理。淬火与回火的主要目的是： 1）减少内应力和降低脆性，淬火件存在着很大的应力和脆性，如没有及时回火往往会产生变形甚至开裂。 2）调整工件的机械性能，工件淬火后，硬度高，脆性大，为了满足各种工件不 同的性能要求，可以通过回火来调整，硬度，强度，塑性和韧性。 3）稳定工件尺寸。通过回火可使金相组织趋于稳定，以保证在以后的使用过程中不再发生变形。 4）改善某些合金钢的切削性能。 在生产中，常根据对工件性能的要求。按加热温度的不同，把回火分为低温回火，中温回火，和高温回火。 淬火和随后的高温回火相结合的热处理工艺称为调质，即在具有高度强度的同时，又有好的塑性韧性。主要用于处理随较大载荷的机器结构零件，如机床主轴，汽车后桥半轴，强力齿轮等。 什么叫淬火？ -------------------------------------------------------------------------------- 淬火是把金属成材或零件加热到相变温度以上，保温后，以大于临界冷却速度的急剧冷却，以获得马氏体组织的热处理工艺。淬火是为了得到马氏体组织，再经回火后，使工件获得良好的使用性能，以充分发挥材料的潜力。其主要目的是： 1）提高金属成材或零件的机械性能。例如：提高工具、轴承等的硬度和耐磨性，提高弹簧的弹性极限，提高轴类零件的综合机械性能等。 2）改善某些特殊钢的材料性能或化学性能。如提高不锈钢的耐蚀性，增加磁钢的永磁性等。

回火常见的问题

回火常见问题与解决技巧 1.100℃热水回火之优点 低温回火常使用180℃至200℃左右来回火，使用油煮回火。其实若使用100℃的热水来进行回火，会有许多优点，包括：（1）100℃的回火可以减少磨裂的发生；（2）100℃回火可使工件硬度稍增，改善耐磨性；（3）100℃的热水回火可降低急速加热所產生裂痕的机会；（4）进行深冷处理时，降低工件发生深冷裂痕的机率，对残留沃斯田体有缓衝作用，增加材料强韧性；（5）工件表面不会產生油焦，表面硬度稍低，适合磨床研磨加工，亦不会產生油煮过热乾烧之现象。 2..二次硬化之高温回火处理 对於工具钢而言，残留应力与残留沃斯田体均对钢材有著不良的影响，浴消除之就要进行高温回火处理或低温回火。高温回火处理会有二次硬化现象，以SKD11而言，530℃回火所得钢材硬度较200℃低温回火稍低，但耐热性佳，不会產生时效变形，且能改善钢材耐热性，更可防止放电加工之加工变形，益处甚多。 3.在300℃左右进行回火处理，為何会產生脆化现象？ 部分钢材在约270℃至300℃左右进行回火处理时，会因残留沃斯田体的分解，而在结晶粒边界上析出碳化物，导致回火脆性。二次硬化工具钢当加热至500℃~600℃之间时才会引起分解，在300℃并不会引起残留沃斯田体的分解，故无300℃脆化的现象產生。 4.回火產生之回火裂痕 以淬火之钢铁材料经回火处理时，因急冷、急热或组织变化之故而產生之裂痕，称之為回火裂痕。常见之高速钢、SKD11模具钢等回火硬化钢在高温回火后急冷也会產生。此类钢材在第一次淬火时產生第一次麻田散体变态，回火时因淬火產生第二次麻田散体变态（残留沃斯田体变态成麻田散体），而產生裂痕。因此要防止回火裂痕，最好是自回火温度作徐徐冷却，同时淬火再回火的作业中，亦应避免提早提出回火再急冷的热处理方式。 5.回火產生之回火脆性 可分為300℃脆性及回火徐冷脆性两种。所谓300℃脆性係指部分钢材在约270℃至300℃左右进行回火处理时，会因残留沃斯田体的分解，而在结晶粒边界上析出碳化物，导致回火脆性。所谓回火徐冷脆性係指自回火温度（500℃～600℃）徐冷时出现之脆性，Ni-Cr钢颇為显著。回火徐冷脆性，可自回火温度急冷加以防止，根据多种实验结果显示，机械构造用合金钢材，自回火温度施行空冷，以10℃/min以上的冷却速率，就不会產生回火徐冷脆性。 6.高週波淬火常见之问题 高週波淬火处理常见的缺陷有淬火裂痕、软点及剥离三项。高週波淬火最忌讳加热不均匀而產生局部区域的过热现象，诸如工件锐角部位、键槽部位、孔之周围等均十分容易引起过热，而导致淬火裂痕的发生，上述情形可藉由填充铜片加以降低淬火裂痕发生的可能性。另外高週波淬火工件在淬火过程不均匀，会引起工件表面硬度低的缺点，称之為软点，此现象係由於高週波淬火温度不均匀、喷水孔阻塞或孔的大小与数目不当所致。第三种会產生的缺失是表面剥离现象，主要原因為截面的硬度变化量大或硬化层太浅，因此常用预热的方式来加深硬化层，可有效防止剥离现象。 7.不銹钢為何不能在500℃至650℃间进行回火处理？ 大部分的不銹钢在固溶化处理后，若在475℃至500℃之间长时间持温时，会產生硬度加大、脆性亦大增的现象，此称之為475℃脆化，主要原因有多种说法，包括相分解、晶界上有含铬碳化物的析出及Fe-Cr化合物形成等，使得常温韧性大减，且耐蚀性亦甚差，一般不銹钢的热处理应避免常时间持温在这个温度范围。另外在600℃至700℃之间长时间持温，会產生s相的析出，此s相是Fe-Cr金属间化合物，不但质地硬且脆，还会将钢材内部的铬元素大量耗尽，使不銹钢的耐蚀性与韧性均降低。

焊后热处理的缺陷及预防

焊后热处理的缺陷及预防 [摘要] 热处理工艺在热处理技术规程中已有了较为完善的说明，但有关实际操作中的资料较少，本文主要介绍了在电 力建设施工中由于热处理不正确出现的缺陷以及在实际操作中怎样避免这些缺陷。 [关键词] 热处理缺陷热处理实际操作热电偶固定 随着机组向越来越大容量的发展，合金钢大量应用，对焊接热处理的要求越来越高，越来越严格。焊件经不正确的焊后热处理，会产生各种缺陷，有些缺陷可以经过重新热处理予以纠正，但有些缺陷却无法补救而造成废品。常见的缺陷有以下几种： 1、过热 1)特征：焊件在退火状态下的断口上呈现特别粗大的晶粒，在淬火的断口上呈现粗大的马氏体针状结构 2)产生原因：在加热过程中，不严格控制加热工艺所致，如加热温度过高或在高温下的停留时间过长，一般在正火或 高温退火工艺中易出现。 3)危害性：粗化的结构，极易出现裂纹，即使不出现裂纹，也会使焊件的强度、塑性、韧性大大降低。 4)预防及纠正：为预防过热，加热温度必须严格控制，同时在高温的停留时间尽量缩短。对过热程度严重的焊件可重 复二次退火或正火来纠正。 2、过烧 1)特征：除断口呈现粗大晶粒外，在晶粒间的边界处有熔化或氧化现象，即在晶间集聚着低熔点的杂质或氧化物。 2)产生原因：加热温度过高（大于1300℃）或在高温下保温时间过长。 3)危害性：产生过烧后会使焊件的强度、塑性、韧性急剧降低。 4)预防：必须严格执行热处理规范，且不允许氧化性火焰直接与焊件接触。产生过烧后，焊件无法补救。 3、变形与裂纹 1)特征：焊件的变形与宏观裂纹一般用肉眼可见。 2)产生原因：一是由于焊件的内应力产生，内应力的产生是由于焊件的加热冷却时内外温度不均匀造成体积膨胀或收 缩不一致而引起的热应力。二是由于内部A向M转变时体积变化的不均匀性引起的结构应力，当应力超过焊件的屈服极限时 发生变形。当超过焊件的强度极限时发生裂纹。 3)危害性：造成返工，增加生产工序，提高了成本，有时还造成焊件的报废。 4)预防：采取措施降低内应力。 4、硬度升高

燃气燃烧器回火现象及其预防措施终审稿)

燃气燃烧器回火现象及 其预防措施 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

在化工生产中，很多工艺加热炉以气体燃料燃烧作为热源，可燃气体燃烧需要很多空气，如：人工煤气需1.2~4.0（m3/m3），天然气和液化石油气则需10~25（m3/m3）。可见欲使燃气充分燃烧须有大量空气与之混合方可。因此，燃气与空气的混合方式，对燃烧情况有很大影响，也关系到燃烧系统能否正常安全运行。燃烧系统运行时，如果产生回火现象将烧坏燃烧器或发生安全事故。 1 燃气的燃烧方法及特点?根据燃气与空气混合情况不同将燃烧分为三种方式，即扩散式燃烧、预混部分空气燃烧（大气式燃烧）和无焰燃烧。 （一次空气量与燃烧理论空燃烧过程处于哪一类是根据一次空气系数α 1 气量之比）来判断的。 1． 1 扩散式燃烧 =0。扩散式燃气未预先和空气混合而进行的燃烧称为扩散式燃烧，其α 1 燃烧的燃烧速度与燃烧完全程度主要取决于燃气与空气分子间的扩散速度和完全程度。 扩散式燃烧的特点： （1）燃烧稳定、在燃气系统不产生负压、空气不被吸入的情况下，不会回火，燃烧器工作稳定。

（2）过剩空气多，燃烧速度慢，火焰温度低。对燃烧碳氢化合物含量较高的可燃气体时，在高温下由于火焰面内氧气供应不足，碳氢化合物分解出碳粒、氢和重碳氢化合物。碳粒和重碳氢化合物很难燃烧，结果造成化学不完全燃烧。一般说来，对天然气不宜采用扩散燃烧法。 （3）燃烧强度低，在工业炉上为提高燃烧强度多采用机械鼓风方式的燃烧器。 1． 2 预混部分空气燃烧 ＜1。在这种情况下，由于可燃混合物中空气量较小，因此，部其0＜α 1 分燃烧按纯动力学方法燃烧，其余燃气则按扩散燃烧方法进行燃烧。 预混部分空气燃烧的特点： （1）在绝大多数情况下能保证燃烧设备以任何比例的燃气与空气进行工作。因此，设备热负荷的调节范围大。 （2）由于先吸入部分空气，所以克服了扩散燃烧的一些缺点，提高了燃烧速度，降低了不完全燃烧程度。 合适时，此种燃烧方法有一定的稳定范围。（3）当一次空气系数α 1

淬火裂纹及预防措施

模具钢热处理中，淬火是常见工序。然而，因种种原因，有时难免会产生淬火裂纹，致使前功尽弃。分析裂纹产生原因，进而采取相应预防措施，具有显著的技术经济效益。常见淬火裂纹有以下10类型。 1、纵向裂纹 裂纹呈轴向，形状细而长。当模具完全淬透即无心淬火时，心部转变为比容最大的淬火马氏体，产生切向拉应力，模具钢的含碳量愈高，产生的切向拉应力愈大，当拉应力大于该钢强度极限时导致纵向裂纹形成。以下因素又加剧了纵向裂纹的产生：(1)钢中含有较多S、P、Sb、Bi、Pb、Sn、As等低熔点有害杂质，钢锭轧制时沿轧制方向呈纵向严重偏析分布，易产生应力集中形成纵向淬火裂纹，或原材料轧制后快冷形成的纵向裂纹未加工掉保留在产品中导致最终淬火裂纹扩大形成纵向裂纹；(2)模具尺寸在钢的淬裂敏感尺寸范围内(碳工具钢淬裂危险尺寸为8-15mm，中低合金钢危险尺寸为25-40mm)或选择的淬火冷却介质大大超过该钢的临界淬火冷却速度时均易形成纵向裂纹。 预防措施：(1)严格原材料入库检查，对有害杂质含量超标钢材不投产；(2)尽量选用真空冶炼，炉外精炼或电渣重熔模具钢材；(3)改进热处理工艺，采用真空加热、保护气氛加热和充分脱氧盐浴炉加热及分级淬火、等温淬火；(4)变无心淬火为有心淬火即不完全淬透，获得强韧性高的下贝氏体组织等措施，大幅度降低拉应力，能有效避免模具纵向开裂和淬火畸变。 2横向裂纹 裂纹特征是垂直于轴向。未淬透模具，在淬硬区与未淬硬区过渡部分存在大的拉应力峰值，大型模具快速冷却时易形成大的拉应力峰值，因形成的轴向应力大于切向应力，导致产生横向裂纹。锻造模块中S、P．Sb，Bi，Pb，Sn，As等低熔点有害杂质的横向偏析或模块存在横向显微裂纹，淬火后经扩展形成横向裂纹。 预防措施：(1)模块应合理锻造，原材料长度与直径之比即锻造比最好选在2—3之间，锻造采用双十字形变向锻造，经五镦五拔多火锻造，使钢中碳化物和杂质呈细、小，匀分布于钢基体，锻造纤维组织围绕型腔无定向分布，大幅度提高模块横向力学性能，减少和消除应力源；(2)选择理想的冷却速度和冷却介质：在钢的Ms点以上快冷，大于该钢临界淬火冷却速度，钢中过冷奥氏体产生的应力

燃气燃烧器回火现象及其预防措施

在化工生产中，很多工艺加热炉以气体燃料燃烧作为热源，可燃气体燃烧需要很多空气，如：人工煤气需1.2~4.0（m3/m3），天然气和液化石油气则需10~25（m3/m3）。可见欲使燃气充分燃烧须有大量空气与之混合方可。因此，燃气与空气的混合方式，对燃烧情况有很大影响，也关系到燃烧系统能否正常安全运行。燃烧系统运行时，如果产生回火现象将烧坏燃烧器或发生安全事故。 1 燃气的燃烧方法及特点 根据燃气与空气混合情况不同将燃烧分为三种方式，即扩散式燃烧、预混部分空气燃烧（大气式燃烧）和无焰燃烧。燃烧过程处于哪一类是根据一次空气系数α1（一次空气量与燃烧理论空气量之比）来判断的。 1．1 扩散式燃烧 燃气未预先和空气混合而进行的燃烧称为扩散式燃烧，其α1=0。扩散式燃烧的燃烧速度与燃烧完全程度主要取决于燃气与空气分子间的扩散速度和完全程度。 扩散式燃烧的特点： （1）燃烧稳定、在燃气系统不产生负压、空气不被吸入的情况下，不会回火，燃烧器工作稳定。 （2）过剩空气多，燃烧速度慢，火焰温度低。对燃烧碳氢化合物含量较高的可燃气体时，在高温下由于火焰面内氧气供应不足，碳氢化合物分解出碳粒、氢和重碳氢化合物。碳粒和重碳氢化合物很难燃烧，结果造成化学不完全燃烧。一般说来，对天然气不宜采用扩散燃烧法。 （3）燃烧强度低，在工业炉上为提高燃烧强度多采用机械鼓风方式的燃烧器。 1．2 预混部分空气燃烧 其0＜α1＜1。在这种情况下，由于可燃混合物中空气量较小，因此，部分燃烧按纯动力学方法燃烧，其余燃气则按扩散燃烧方法进行燃烧。 预混部分空气燃烧的特点： （1）在绝大多数情况下能保证燃烧设备以任何比例的燃气与空气进行工作。因此，设备热负荷的调节范围大。 （2）由于先吸入部分空气，所以克服了扩散燃烧的一些缺点，提高了燃烧速度，降低了不完全燃烧程度。 （3）当一次空气系数α1合适时，此种燃烧方法有一定的稳定范围。 （4）一次空气系数α1越大，燃烧稳定范围就越小，因此，一次空气系数α1不可选取过

感应加热表面淬火常见缺陷分析及预防方法

感应加热表面淬火常见缺陷分析及预防方法 硬度不足火软点、软带 1.淬火件含碳量过低应预先化验材料化学成分，保证淬火件ωc＞0.4% 2.表面氧化、脱碳严重淬火前要清理零件表面的油污、斑迹和氧化皮 3. 加热温度太低或加热时间太短正确调整电参数和感应器与工件件相对运动速度，以提高加热温度和延长保温时间。可以返淬，但淬前应进行感应加热退火。 4.零件旋转速度和零件（感应器）移动速度不协调而形成软带调整零件转速和零件（或感应器）移动速度。 5.感应圈高度不够火感应器中有氧化皮适当增加感应圈高度，经常清理感应器。 6.汇流条之间距离太大调整汇流条之间距离为1-3mm。 7.淬火介质中优杂质或乳化剂老化更滑淬火介质。 8.冷却水压力太低锅冷却不及时增加水压，加大冷却水流量，加热后及时喷水冷却。 9.零件在感应器中的位置偏心或零件弯曲严重调整零件和感应器的相对位置，使个边间隙相等；如是零件弯曲严重，淬火钱应进行校直处理。 淬硬层深不足 1.频率过高导致涡流透入深度过浅调整电参数，降低感应加热频率。 2.连续淬火加热时零件与感应器之间相对运动速度过快采用预热-加热淬火。 3.加热时间过短可以返淬，但返淬前应金属感应加热退火。 淬硬层剥落 产生的原因是表面淬硬层硬度梯度太大，或硬化层太浅，表面马氏体组织导致体积膨胀等。应对措施是正确调整电参数，采用预热-加热淬火，加深过渡层深度。

淬火开裂 1.钢中碳和锰的含量偏高可在试淬试调整工艺参数，也可调整淬火介质， 2.钢中夹杂物多、呈网状或成分有偏析或含有有害元素多检查非金属夹杂物含量和分布状况，毛坯需要反复锻造。 3.倾角处或键槽等尖角处加热时出现瞬时高温而淬裂中尖角倒圆，淬火前用石棉绳火金属棒料堵塞沟槽、空洞。 4.冷却速度过大而且不均匀降低水压，减少喷水量，缩短喷水时间。 5. 淬火介质选择不当更具工艺要求选择合适的淬火介质。 6.回火不及时或回火不足淬火后应及时回火，淬火与回火之间的停留时间，对于碳钢或铸件不应超过4h，合金钢不应超过0.5h。回火不足时应延长回火时间。 7.材料淬透性偏高可以选用冷却速度慢的淬火介质。 8.返修件未经退火火正火返修件必须经过退火、正火后，才能再次感应加热淬火。 齿轮淬火畸变 1.圆柱齿轮内孔一般缩小0.01-0.05mm，外径不变或缩小0.01-0.03mm。应对方法是：在满足淬硬层要求前提下，采用较大的比功率，缩短加热时间；端面加盖，防止内孔过早冷却；齿坯加盖后，先进行一次高频正火，然后加工内孔和铣齿。 2. 对于内外径之比小于1.5的薄壁齿轮，内孔和外径优胀大的趋势，双联齿轮呈喇叭口。只有合理设计，正确安排工艺路线。 频率和深度成反比。 影响因素有： 1.基体组织情况：越均匀的组织得到的深度越深。 2.保温时间：保温时间长对增加深度。但是不要太长，记住，感应淬火尽量不要采用传导加热。

回火现象处理方法

如何预防乙炔气割枪回火 回火是气割作业时最容易发生的事故类型之一，是火焰进入气割枪嘴内逆向燃烧的现象，特征是火焰突然熄灭，枪嘴内发生急速的“嘶嘶”声，在气割过程中，如操作不当很可能发生回火事故，轻则损坏设备工具，重则发生爆炸，严重威胁到操作人员的生命安全。回火事故存在很大的隐蔽性，对发生回火事故的原因进行分析，提出防范措施。 一、乙炔枪回火 回火有逆火和回烧两种形式：逆火是火焰向割嘴孔逆行，并且瞬时自行熄灭，同时伴有爆鸣声。回烧是火焰向割嘴逆行，并且向混合室和可燃气体管路燃烧，这种回火可能烧毁割枪和管路。 二、形成原因 1、割嘴过分接近加热点或气割点，如用割嘴清除熔杂等做法，会造成割嘴附近的压力过大，使混合气体难以排出，喷射速度变慢； 2、割嘴过热，混合其他膨胀，如割嘴温度超过400度，一部分混合气体来不及喷出就在割嘴内部燃烧，并发出啪啪的爆炸声； 3、割嘴被金属飞溅溶化物赌塞，使割枪内混合其他难以排出就在割枪内燃烧爆炸； 4、乙炔气压过小，供气压力减小，软管受压、弯折或破损漏气，氧气压力过大容易进入乙炔系统，在熄火的瞬间，往往因氧气或空气进入割枪乙炔管引起爆炸； 5、割枪阀门不严或其他内部结构损坏，造成氧气倒回乙炔管道，形成可燃的混合气体，点火时即发生回火爆炸，这种情况危险性最大。很危险的。 三、割枪的正确使用方法 1、使用前检查一般割枪为射吸式结构，正常使用时，氧气由射吸喷嘴喷出，进入气体混合腔，在射吸作用下吸入乙炔气并与其混合，混合气体经混合管流出。在割枪使用前，需检查供气是否正常、本体是否漏气、喷嘴是否堵塞，特别要对射吸性能进行检查确认。 检查射吸性能的方法是，卸下软管，接通氧气，打开氧气阀和乙炔阀，用手指接近乙炔进气口，应感到有明显的吸力。 射吸喷嘴脱落或射吸喷嘴与氧供气管连接处有间隙（割枪摔落或敲击物件后

回火现象及其产生的理论原因完整版

回火现象及其产生的理 论原因 集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

回火现象及其产生的理论原因 1、回火现象及其产生的理论原因 "回火现象"就是指火焰或其根部返回到烧嘴里去的现象。回火现象产生的原因还需从气体燃烧理论加以说明。 气体燃料的燃烧过程主要包括混合（即气体燃料与助燃空气的混合）、着火和燃烧三个阶段，其中混合阶段的速度最慢，因此混合阶段是气体燃料燃烧过程的主要矛盾所在。由于混合速度和混合的完全程度对燃烧速度及燃烧的完全程度起着决定作用，因此根据气体燃料与助燃空气的混合情况把气体燃料的燃烧方法分为三种类型，即长焰燃烧法、短焰燃烧法和无焰燃烧法。在硅酸盐工业窑炉（如陶瓷遂道窑、辊道窑、梭式窑、玻璃池窑等）中，气体燃料的燃烧方法大部分属于短焰燃烧法。主要由于短焰燃烧的燃烧速度较快、温度较高、窑内横截面的温差很小等优点。 短焰燃烧法就是指气体燃料与部分助燃空气（即一次空气，其空气过剩系数0<α1<1）在烧嘴内预选混合后喷出燃烧的种燃料方法。短焰燃烧的火焰由内焰与外焰两个锥体组成。 由于烧嘴中喷出的可燃气体混合物中的空气过剩系数（α1）燃烧形成内焰面上尚未完全燃烧的燃料靠射流从周围空间吸入空气（即二次空气），并与之混合后继续燃烧，形成外焰面，在外焰面上燃料完全燃烧。 内焰根部的稳定性直接影响到火焰的稳定性，它与混合气体的喷出速度（Wg）以及火焰传播速度（Wf）有关。当Wg=Wf时，火焰达到动态平衡状态，内焰根部稳定即火焰稳定，这是窑炉上所要求的火焰；当Wg