回火（回火是什么原因）

回火是什么原因？

回火的原因是因为第2次烧制要比第1次烧制的温度低所以就会出现回火的现象

什么是回火怎样防止回火？

回火问题的产生一般都是由混合气的配比不正确造成的。燃气和氧气由喷火嘴喷出的速度小于燃气燃烧的速度火焰就会转到加热炬（也有叫加热器下同）内部燃烧主要可能的原因如下：

第一气体压力不足导致的限流

例如压力设定不正确回火防止器孔径太小造成限流胶管/气体管路长度太长钢瓶气源不足减压器流量太小导致限流接头孔径或者转接头孔径太小导致限流胶管管道折痕导致的限流气体压力突然波动等。

第二设备损坏或者操作错误

例如割嘴、割炬损坏割嘴火口被扩大减压器、胶管、接头漏气割嘴火口被堵住、有残留物/积碳等减压器、压力表损坏同时使用过多的割炬导致的流量不足枪体温度过高等。

保持加热炬正常稳定燃烧一般从以下几个方面入手：

1. 选择合适的火嘴

按燃气的性质与氧气、空气等的混合比例选择合理的混合室、喷嘴与火嘴是减少回火问题的最根本措施。另外喷火嘴出口孔径与深度制作不合理也会造成回火一般是出口孔径过大孔深度过短以及嘴内储气室过宽导致外界多量空气积聚火嘴气室内如果达到空气与燃气的易爆范围就会在点火时发生回火。

2. 保持喷火嘴通畅

当喷火嘴积存一定量积碳时要使用通针对火嘴进行清理如果喷火嘴孔径过大需要及时报废并更换新的火嘴。火嘴某部钎焊有微漏或材料有砂眼、气孔等在火嘴工作时就会吸入空气达到一定比例即会发生回火。这种情况必须从正规渠道购买合格火嘴并对现有火嘴进行定期维护、检查。

3. 选择合适的供气设备

选择合适的供气设备保障气体顺畅供应。一般氧气流量应充足供应应选择性能稳定流量稍大的氧气减压器并对减压器进行定期检查消除隐患。如果安装了氧气回火防止器还应该对回火防止器进行定期检查（回火防止器的老化造成的流量下降是回火产生的重要原因之一）。燃气流量供应一定要稳定、顺畅可选择稳定的供气柜、气体流量控制箱以保障稳定的供气。火焰加热工具的所有零件必须禁油例如油脂与氧气在一定压力下能够产生剧烈的氧化反应发生自燃或回火造成烧损氧气调节阀及氧气胶管的危险。

4. 降低火嘴温度

进行长时间加热、保温加热等工作时火嘴热量过高使加热炬内部混合气体受热膨胀而产生的附加阻力妨碍供气流动也会产生爆鸣和回火一般要想办法降低火嘴温度例如合理安置设有冷却水装置的喷水嘴。

回火都有哪些性能影响？

将淬火成马氏体的钢加热到临界点A1以下某个温度保温适当时间再冷到室温的一种热处理工艺。回火的目的在于消除淬火应力使钢的组织转变为相对稳定状态。在不降低或适当降低钢的硬度和强度的条件下改善钢的塑性和韧性以获得所希望的性能。中碳和高碳钢淬火后通常硬度很高但很脆一般需经回火处理才能使用。钢中的淬火马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体具有体心正方结构其正方度c/a随含碳量的增加而增大（c/a=1+0.045wt%C）。马氏体组织在热力学上是不稳定的有向稳定组织过渡的趋势。许多钢淬火后还有一定量的残留奥氏体也是不稳定的回火过程中将发生转变。因此回火过程本质上是在一定温度范围内加热粹火钢使钢中的热力学不稳定组织结构向稳定状态过渡的复杂转变过程。转变的内容和形式则视淬火钢的化学成分和组织以及加热温度而有所不同（见马氏体相变）。

调整淬硬钢以便使用的第三步通常是回火。除了等温淬火钢通常在淬火状态下使用外大多数钢都不能在淬火状态下使用。为产生马氏体而采取的激冷使钢很硬产生宏观内应力和微观内应力使材料塑性很低脆性极大。为减少这种危害可通过将钢再加热到A1线低温转变以下某一温度。淬火钢回火时产生的结构变化是时间和温度的函数?其中温度是最重要的。必须要强调回火不是硬化方法而是刚好相反。回火钢是将经热处理硬化的钢?通过回火时的再加热来释放应力、软化和提高塑性。回火引起的结构变化和性能改变取决于钢重新加热的温度。温度越高效果越大所以温度的选择通常取决于牺牲硬度和强度换取塑性和韧性的程度。重新加热到100℃以下对淬火普碳钢影响不大在100℃到200℃之间?结构会发生某些变化在200℃以上?结构和性能显著变化。在紧靠着A1温度以下的长时间加热会产生与球化退火过程类似的球化结构。在工业上通常要避免在250℃到425℃范围内回火因为这个范围内回火的钢经常会产生无法解释的脆性或塑性丧失现象。一些合金钢在425℃到600℃范围内也会产生“回火脆性”特别是从（或通过）这个温度范围缓慢冷却时出现。当这些钢必须高温回火时它们通常加热到600℃以上并快速冷却。当然从这个温度快冷不会产生硬化因为没有进行奥氏体化。

碳钢的回火过程：

淬火碳钢回火过程中的组织转变对于各种钢来说都有代表性。回火过程包括马氏体分解碳化物的析出、转化、聚集和长大铁素体回复和再结晶残留奥氏体分解等四类反应。低、中碳钢回火过程中的转变示意地归纳在图1中。根据它们的反应温度可描述为相互交叠的四个阶段。

第一阶段回火（250℃以下）：

马氏体在室温是不稳定的填隙的碳原子可以在马氏体内进行缓慢的移动产生某种程度的碳偏聚。随着回火温度的升高马氏体开始分解在中、高碳钢中沉淀出ε-碳化物马氏体的正方度减小。高碳钢在50～100℃回火后观察到的硬度增高现象就是由于ε-碳化物在马氏体中产生沉淀硬化的结果（见脱溶）。ε-碳化物具有密排六方结构呈狭条状或细棒状和基体有一定的取向关系。初生的ε-碳化物很可能和基体保持共格。在250℃回火后马氏体内仍保持含碳约0.25%。含碳低于0.2%的马氏体在200℃以下回火时不发生ε-碳化物沉淀只有碳的偏聚而在更高的温度回火则直接分解出渗碳体。

第二阶段回火（200～300℃）：

残留奥氏体转变。回火到200～300℃的温度范围淬火钢中原来没有完全转变的残留奥氏体此时将会发生分解形成贝氏体组织。在中碳和高碳钢中这个转变比较明显。含碳低于0.4%的碳钢和低合金钢由于残留奥氏体量很少所以这一转变基本上可以忽略不计。

第三阶段回火（200～350℃）：

马氏体分解完成正方度消失。ε-碳化物转化为渗碳体(Fe3C）。这一转化是通过ε-碳化物的溶解和渗碳体重新形核长大方式进行的。最初形成的渗碳体和基体保持严格的取向关系。渗碳体往往在ε-碳化物和基体的界面上、马氏体界面上、高碳马氏体片中的孪晶界上和原始奥氏体晶粒界上形核。形成的渗碳体开始时呈薄膜状然后逐渐球化成为颗粒状的Fe3C。

第四阶段回火（350～700℃）：

渗碳体球化和长大铁素体回复和再结晶。渗碳体从400℃开始球化600℃以后发生集聚性长大。过程进行中较小的渗碳体颗粒溶于基体而将碳输送给选择生长的较大颗粒。位于马氏体晶界和原始奥氏体晶粒间界上的碳化物颗粒球化和长大的速度最快因为在这些区域扩散容易得多。

铁素体在350～600℃发生回复过程。此时在低碳和中碳钢中板条马氏体的板条内和板条界上的位错通过合并和重新排列使位错密度显著降低并形成和原马氏体内板条束密切关联的长条状铁素体晶粒。原始马氏体板条界可保持稳定到600℃；在高碳钢中针状马氏体内孪晶消失而形成的铁素体此时也仍然保持其针状形貌。在600～700℃间铁素体内发生明显的再结晶形成了等轴铁素体晶粒。此后Fe3C颗粒不断变粗铁素体晶粒逐渐长大。

合金元素的影响

对一般回火过程的影响合金元素硅能推迟碳化物的形核和长大并有力地阻滞ε-碳化物转变为渗碳体；钢中加入2%左右硅可以使ε-碳化物保持到400℃。在碳钢中马氏体的正方度于300℃基本消失而含Cr、Mo、W、V、Ti和Si等元素的钢在450℃甚至500℃回火后仍能保持一定的正方度。说明这些元素能推迟铁碳过饱和固溶体的分解。反之Mn和Ni促进这个分解过程（见合金钢）。

合金元素对淬火后的残留奥氏体量也有很大影响。残留奥氏体围绕马氏体板条成细网络；经300℃回火后这些奥氏体分解在板条界产生渗碳体薄膜。残留奥氏体含量高时这种连续薄膜很可能是造成回火马氏体脆性（300～350℃）的原因之一。合金元素尤其是Cr、Si、W、Mo等进入渗碳体结构内把渗碳体颗粒粗化温度由350～400℃提高到500～550℃从而抑制回火软化过程同时也阻碍铁素体的晶粒长大。

特殊碳化物和次生硬化当钢中存在浓度足够高的强碳化物形成元素时在温度为450～650℃范围内能取代渗碳体而形成它们自己的特殊碳化物。形成特殊碳化物时需要合金元素的扩散和再分配而这些元素在铁中的扩散系数比C、N等元素要低几个数量级。因此在形核长大前需要一定的温度条件。基于同样理由这些特殊碳化物的长大速度很低。在450～650℃形成的高度弥散的特殊碳化物即使长期回火后仍保持其弥散性。图4表明在450～650℃之间合金碳化物的形成对基体产生强化作用使钢的硬度重新升高出现峰值。这一现象称为次生硬化。

钢在回火后的性能：

淬火钢回火后的性能取决于它的内部显微组织；钢的显微组织又随其化学成分、淬火工艺及回火工艺而异。碳钢在100～250℃之间回火后能获得较好的力学性能。合金结构钢在200～700℃之间回火后的力学性能的典型变化如图5所示。从图5可以看出随着回火温度的升高钢的抗拉强度σb单调下降；屈服强度σ0.3先稍升高而后降低；断面收缩率ψ和伸长率δ不断改善；韧性（用断裂韧度K1c为指标）总的趋势是上升但在300～400℃之间和500～550℃之间出现两个极小值相应地被称为低温回火脆性与高温回火脆性。因此为了获得良好的综合力学性能合金结构钢往往在三个不同温度范围回火：超高强度钢约在200～300℃；弹簧钢在460℃附近；调质钢在550～650℃回火。碳素及合金工具钢要求具有高硬度和高强度回火温度一般不超过200℃。回火时具有次生硬化的合金结构钢、模具钢和高速钢等都在500～650℃范围内回火。

回火脆性：

低温回火脆性：许多合金钢淬火成马氏体后在250～400℃回火中发生的脆化现象。已经发生的脆化不能用重新加热的方法消除因此又称为不可逆回火脆性。引起低温回火脆性的原因已作了大量研究。普遍认为淬火钢在250～400℃范围内回火时渗碳体在原奥氏体晶界或在马氏体界面上析出形成薄壳是导致低温回火脆性的主要原因。钢中加入一定量的硅推迟回火时渗碳体的形成可提高发生低温回火脆性的温度所以含硅的超高强度钢可在300～320℃回火而不发生脆化有利于改进综合力学性能。

高温回火脆性：许多合金钢淬火后在500～550℃之间回火或在600℃以上温度回火后以缓慢的冷却速度通过500～550℃区间时发生的脆化现象。如果重新加热到600℃以上温度后快速冷却可以恢复韧性因此又称为可逆回火脆性。已经证明钢中P、Sn、Sb、As等杂质元素在500～550℃温度向原奥氏体晶界偏聚导致高温回火脆性；Ni、Mn等元素可以和P、Sb等杂质元素发生晶界协同偏聚（cosegregation),Cr元素则又促进这种协同偏聚所以这些元素都加剧钢的高温回火脆性。相反钼与磷交互作用阻碍磷在晶界的偏聚可以减轻高温回火脆性。稀土元素也有类似的作用。钢在600℃以上温度回火后快速冷却可以抑止磷的偏析在热处理操作中常用来避免发生高温回火脆性。