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回火脆性---知识篇

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回火脆性---知识篇

发布日期:2018-09-08 作者:威光节能 点击:

回火脆性,是指淬火钢回火后出现韧性下降的现象。

随着回火工艺中加热温度的升高,回火 后钢的硬度、强度降低,塑性、韧性增加, 但冲击值却在某个温度范围内回火时,出现 显著下降,并处于最低值的现象。这种现象称作回火脆性。在250°~400℃范围内出现 的回火脆性称第一类回火脆性; 在500~ 650℃范围内出现的回火脆性称第二类回火 脆性。

第一类回火脆性



第一类回火脆性又称不可逆回火脆性,低温回火脆性,主要发生在回火温度为 250~400℃时, 

1、特征 

(1)具有不可逆性;

(2)与回火后的冷却速度无关;

(3)断口为沿晶脆性断口。 

2、产生的原因三种观点: 

(1)残余A转变理论

(2)碳化物析出理论

(3)杂质偏聚理论 

3、防止方法 

(1)降低钢中杂质元素的含量;

(2)用Al脱氧或加入Nb、V、Ti等合金元素细化A晶粒;

(3)加入Mo、W等可以减轻;

(4)加入Cr、Si调整温度范围(推向高温);

(5)采用等温淬火代替淬火回火工艺。


第二类回火脆性



第二类回火脆性又称可逆回火脆性,高温回火脆性。发生的温度在 400~650℃,

1、特征

(1)具有可逆性;

(2)与回火后的冷却速度有关;回火保温后,缓冷出现,快冷不出现,出现脆化后可重新加热后快冷消除。

(3)与组织状态无关,但以M的脆化倾向大;

(4)在脆化区内回火,回火后脆化与冷却速度无关;

(5)断口为沿晶脆性断口。

2、影响第二类回火脆性的因素

(1)化学成分

(2)A晶粒大小

(3)热处理后的硬度

3、产生的机理

(1)出现回火脆性时,Ni、Cr、Sb、Sn、P等都向原A晶界偏聚,都集中在2~3个原子厚度的晶界上,回火脆性随杂质元素的增多而增大。Ni、Cr不仅自身偏聚,而且促进杂质元素的偏聚。

(2)淬火未回火或回火未经脆化处理的,均未发现合金元素及杂质元素的偏聚现象。

(3)合金元素Mo能抑制杂质元素向A晶界的偏聚,而且自身也不偏聚。

以上说明:Sb、Sn、P等杂质元素向原A晶界偏聚是产生第二类回火脆性的主要原因,而Ni、Cr不仅促进杂质元素的偏聚,且本身也偏聚,从而降低了晶界的裂强度,产生回火脆性。

4、防止方法

(1)提高钢材的纯度,尽量减少杂质;

(2)加入适量的Mo、W等有益的合金元素;

(3)对尺寸小、形状简单的零件,采用回火后快冷的方法;

(4)采用亚温淬火(A1~A3): 细化晶粒,减少偏聚。加热后为A+F(F为细条状),杂质会在F中富集,且F溶解杂质元素的能力较大,可抑制杂质元素向A晶界偏聚。

(5)采用高温形变热处理,使晶粒超细化,晶界面积增大,降低杂质元素偏聚的浓度。


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