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精密铸造件回火的目的：消除淬火时产生的应力；促使淬火后马氏体及残留奥氏体亚稳组织的分解及转化。回火温度通常在共析转变温度以下，为650℃左右，保温时间不少于2h。随着回火温度的升高，马氏体要从碳的过饱和状态将碳析出，形成弥散、细小的碳化物，马氏体形成块状铁素体。
所以随着回火时温度升高的过程，"不锈钢精密铸造" 钢的硬度会逐渐下降。按照对铸件性能的要求，回火温度分为低、中、高三种。低温回火的回火温度为150～250℃，获得的组织为同火马氏体，即过饱和马氏体中析出一部分碳，在马氏体周围形成碳化物。这种钢的含碳量很少，马氏体中过饱和的碳也少。
因此回火马氏体本身具有很好的韧性，碳化物的析出与稳定化，进一步提高了钢的强度和硬度。中温回火：回火温度为350～500℃，回火组织为回火屈氏体，具有较好的强度和韧性。此种回火工艺广泛应用于低合金铸钢。
高温回火：回火温度为500℃～650℃，回火组织为弥散、 粒状索氏体。淬火+高温回火的处理工艺被称之为调质处理。适用于多组元强碳化物形成元素的低合金钢，具有高的强韧性。
回火过程中一个不容忽视的问题就是回火脆性问题，这个问题普遍存在于合会钢中，在250～400℃的低温区有一个回火脆性；在450～650℃的高温区有一个回火脆性。低温回火脆性发生在从马氏体中析出碳原子，在马氏体晶界处形成一薄层的碳化物，该种碳化物被称做e碳化物，其结构和成分都不同于渗碳体，从而造成冲击韧度的下降，称为低温回火脆性。
当凹火继续升温，形成稳定的回火组织后，再次的回火处理时，回火脆性将不再出现，故又称之为“不可逆回火脆性”。在450～650℃出现的高温回火脆性与冷速有很大关系，缓冷有回火脆性，快冷没有回火脆性。高温回火脆性是可逆的，只要将已消除回火脆性的钢再次加热到600℃，然后缓冷，仍然会出现回火脆性。
因此这种回火脆性可能与晶界处有低熔点脆性化合物的析出有关。一些合金钢中加钼能消除回火脆性是指低温回火脆性而言，有人认为可能是钼与一些合金元素形成复合碳化物，抵消了￡碳化物的不利影响所致。
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