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把淬火后車件用不銹鋼管在Ac1溫度以下加熱的操作叫回火。一般隨著回火溫度的升高，強度和硬度下降，塑性和韌性升高。回火時間一般是1 - 3小時，大型厚壁不銹鋼管則要根據尺寸延長時間。回火后冷卻通常是空冷，但遇到有回火脆性的鋼則進行油冷或水冷，要求附帶除應力的不銹鋼管則在爐中或坑中冷卻。

有時在正火或焊接后，亦進行回火處理。回火的加熱溫度根據不銹鋼管機械性能的具體要求，分低溫、中溫、高溫三種：

(1)低溫回火(150～250℃) 用于需要高硬度(Rc 58～63）及耐磨的厚壁管，如切削工具、滲碳零件、滾珠軸承、不銹鋼厚壁管、制軸用不銹鋼管等。回火時，從馬氏體中析出極細小的碳化物，但馬氏體輪廓依舊存在，此種組織叫回火馬氏體，硬度比淬火馬氏體稍低，但殘余應力得到部分消除，脆性有所改善。  

     (2)中溫回火(300～450℃)  用于需要較高硬度(Rc44～54)，高彈性極限并有一定韌性的厚壁不銹鋼管，如各種彈簧和承受沖擊的工具。回火時馬氏體中的碳原子不斷以碳化物形式析出，以致馬氏體失去其四方性變為鐵素體，而碳化物亦逐漸聚集，變為顆粒較細的碳化物，這兩種相的機械混合物叫屈氏體，也有叫回火屈氏體的。

    (3)高溫回火(500～700℃)  用于要求有良好綜合機械性能（高強度、高塑性和韌性）的不銹鋼管品種，回火時碳化物顆粒進一步聚集，在普通光學顯微鏡下放大約1000倍，已能將碳化物顆粒彼此分辨開來。這種碳化物和鐵素體的機械混合物叫索氏體，也有叫回火索氏體的，具有良好的綜合機械性能。

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