回火脆性,是指淬火鋼回火后出現(xiàn)韌性下降的現(xiàn)象。隨著回火工藝中加熱溫度的升高,回火 后鋼的硬度、強度降低,塑性、韌性增加,但沖擊值卻在某個溫度范圍內回火時,出現(xiàn)顯著下降,并處于更低值的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象 稱作回火脆性。在250°~400℃范圍內出現(xiàn) 的回火脆性稱類回火脆性; 在500~ 650℃范圍內出現(xiàn)的回火脆性稱第二類回火 脆性。
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,
1、特征
(1)具有不可逆性;(2)與回火后的冷卻速度無關;(3)斷口為沿晶脆性斷口。
2、產生的原因三種觀點:
(1)殘余A轉變理論2)碳化物析出理論(3)雜質偏聚理論
3、防止方法
(1)降低鋼中雜質元素的含量;
(2)用Al脫氧或加入Nb、V、Ti等合金元素細化A晶粒;
(3)加入Mo、W等可以減輕;
(4)加入Cr、Si調整溫度范圍(推向高溫);
(5)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℃,
1、特征
(1)具有可逆性;
(2)與回火后的冷卻速度有關;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。
(3)與組織狀態(tài)無關,但以M的脆化傾向大;
(4)在脆化區(qū)內回火,回火后脆化與冷卻速度無關;
(5)斷口為沿晶脆性斷口。
2、影響第二類回火脆性的因素
(1)化學成分(2)A晶粒大小(3)熱處理后的硬度
3、產生的機理
(1)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,回火脆性隨雜質元素的增多而增大。Ni、Cr不僅自身偏聚,而且促進雜質元素的偏聚。(2)淬火未回火或回火未經(jīng)脆化處理的,均未發(fā)現(xiàn)合金元素及雜質元素的偏聚現(xiàn)象。(3)合金元素Mo能抑制雜質元素向A晶界的偏聚,而且自身也不偏聚。
以上說明:Sb、Sn、P等雜質元素向原A晶界偏聚是產生第二類回火脆性的主要原因,而Ni、Cr不僅促進雜質元素的偏聚,且本身也偏聚,從而降低了晶界的斷裂強度,產生回火脆性。
4、防止方法
(1)提高鋼材的純度,盡量減少雜質;
(2)加入適量的Mo、W等有益的合金元素;
(3)對尺寸小、形狀簡單的零件,采用回火后快冷的方法;
(4)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),雜質會在F中富集,且F溶解雜質元素的能力較大,可抑制雜質元素向A晶界偏聚。
(5)采用高溫形變熱處理,使晶粒超細化,晶界面積增大,降低雜質元素偏聚的濃度。
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