雙金屬復(fù)合錘頭的硬度直接受回火溫度的影響。
雙金屬復(fù)合錘頭淬火形成的馬氏體一般為片狀馬氏體,屬于高碳富鉻奧氏體通過剪切機(jī)制形成的過飽和間隙固溶體。這種錘頭在其結(jié)構(gòu)中儲(chǔ)存了較大的彈性應(yīng)變能,其中含有一些晶格缺陷,處于不穩(wěn)定狀態(tài)。在室溫下,一些碳原子偏向缺陷位點(diǎn),而另一些碳原子則富集在某些晶面上,形成富碳區(qū)域。
在較低溫度下,破碎機(jī)錘頭發(fā)生分解反應(yīng),開始析出碳化物。隨著碳含量的減少,晶格常數(shù)改變,方形度c/a降低。析出的碳化物是亞穩(wěn)態(tài)滲碳體。隨著回火溫度的升高或在一定溫度下回火時(shí)間的延長,鉻原子開始長距離遷移,使得(Fe,Cr)3C中更多的鉻原子取代鐵原子。
隨著破碎機(jī)亞穩(wěn)滲碳體中鉻濃度的增加,發(fā)生晶格重組,菱形晶格轉(zhuǎn)變?yōu)槊芘帕骄Ц瘢?Fe,Cr)3C逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬Ψ€(wěn)定的(Fe,Cr) 7C3化合物。當(dāng)回火溫度超過250℃時(shí),馬氏體中的碳幾乎完全溶解,鉻原子不斷向碳化物富集,(Fe,Cr)7C3轉(zhuǎn)變?yōu)?Fe,Cr)23C6。與此同時(shí),馬氏體破碎機(jī)錘頭內(nèi)的孿晶亞結(jié)構(gòu)開始消失,A相恢復(fù)。當(dāng)溫度高于400度時(shí),破碎的碳化物開始聚集并球化。當(dāng)回火溫度繼續(xù)升高時(shí),碳化物會(huì)聚集、粗化。
馬氏體破碎機(jī)錘頭本身的回火轉(zhuǎn)變可以大大降低顯微組織中的相變應(yīng)力水平。同時(shí),耐磨錘頭經(jīng)950度淬火后,硬度明顯降低。但實(shí)驗(yàn)表明,950淬火的錘頭,在550度以下回火,硬度基本不變,但在此溫度回火后,硬度明顯下降。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是回火時(shí),馬氏體破碎機(jī)錘頭的殘余奧氏體析出亞顯微碳化物,彌補(bǔ)了馬氏體破碎機(jī)錘頭回火轉(zhuǎn)變造成的硬度下降。超過溫度后,殘余奧氏體破碎機(jī)零件中析出的碳化物變粗,失去強(qiáng)化作用,使其硬度與馬氏體本身硬度同時(shí)下降。