回火脆性

所屬分類： 金屬加工

某些倅火的合金鋼在一些溫度區(qū)域回火后產(chǎn)生的脆化現(xiàn)象。

某些倅火的合金鋼在一些溫度區(qū)域回火后產(chǎn)生的脆化現(xiàn)象。

回火脆性：淬火鋼在回火時，隨著回火溫度的升高，硬度降低，韌性升高，但是在許多鋼的回火溫度與沖擊韌性的關(guān)系曲線中出現(xiàn)了兩個低谷，一個在200~350℃之間，另一個在450~650℃之間。隨回火溫度的升高，沖擊韌性反而下降的現(xiàn)象，回火脆性可分為第一類回火脆性和第二類回火脆性。
　　第一類回火脆性又稱不可逆回火脆性，低溫回火脆性，主要發(fā)生在回火溫度為 250～400℃時，
　　特征
　　（1）具有不可逆性；（2）與回火后的冷卻速度無關(guān)；（3）斷口為沿晶脆性斷口。
　　1、產(chǎn)生的原因三種觀點：
　?。?）殘余A轉(zhuǎn)變理論2）碳化物析出理論（3）雜質(zhì)偏聚理論
　　2、防止方法
　　無法消除,不在這個溫度范圍內(nèi)回火，沒有能夠有效抑制產(chǎn)生這種回火脆性的合金元素
　?。?）降低鋼中雜質(zhì)元素的含量；
　?。?）用Al脫氧或加入Nb、V、Ti等合金元素細化A晶粒；
　?。?）加入Mo、W等可以減輕；
　?。?）加入Cr、Si調(diào)整溫度范圍（推向高溫）；
　?。?）采用等溫淬火代替淬火回火工藝。
　　第二類回火脆性又稱可逆回火脆性，高溫回火脆性。發(fā)生的溫度在 400～650℃，
　　特征
　　（1）具有可逆性；
　　（2）與回火后的冷卻速度有關(guān)；回火保溫后，緩冷出現(xiàn)，快冷不出現(xiàn)，出現(xiàn)脆化后可重新加熱后快冷消除。
　?。?）與組織狀態(tài)無關(guān)，但以M的脆化傾向大；
　?。?）在脆化區(qū)內(nèi)回火，回火后脆化與冷卻速度無關(guān)；
　?。?）斷口為沿晶脆性斷口。
　　3、影響第二類回火脆性的因素
　　（1）化學成分（2）A晶粒大?。?）熱處理后的硬度
　　4、產(chǎn)生的機理
　?。?）出現(xiàn)回火脆性時，Ni、Cr、Sb、Sn、P等都向原A晶界偏聚，都集中在2~3個原子厚度的晶界上，回火脆性隨雜質(zhì)元素的增多而增大。Ni、Cr不僅自身偏聚，而且促進雜質(zhì)元素的偏聚。（2）淬火未回火或回火未經(jīng)脆化處理的，均未發(fā)現(xiàn)合金元素及雜質(zhì)元素的偏聚現(xiàn)象。（3）合金元素Mo能抑制雜質(zhì)元素向A晶界的偏聚，而且自身也不偏聚。
　　以上說明：Sb、Sn、P等雜質(zhì)元素向原A晶界偏聚是產(chǎn)生第二類回火脆性的主要原因，而Ni、Cr不僅促進雜質(zhì)元素的偏聚，且本身也偏聚，從而降低了晶界的斷裂強度，產(chǎn)生回火脆性。
　　5、防止方法
　?。?）提高鋼材的純度，盡量減少雜質(zhì)；
　?。?）加入適量的Mo、W等有益的合金元素；
　?。?）對尺寸小、形狀簡單的零件，采用回火后快冷的方法；
　?。?）采用亞溫淬火（A1~A3）： 細化晶粒，減少偏聚。加熱后為A+F（F為細條狀），雜質(zhì)會在F中富集，且F溶解雜質(zhì)元素的能力較大，可抑制雜質(zhì)元素向A晶界偏聚。
　?。?）采用高溫形變熱處理，使晶粒超細化，晶界面積增大，降低雜質(zhì)元素偏聚的濃度。