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淬火鋼回火脆性試驗

發(fā)布日期:2016-10-13    瀏覽量:8146次

回火脆性

      回火脆性,是指 淬火鋼回火后出現(xiàn)韌性下降的 現(xiàn)象。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 沖擊韌性的關系曲線中出現(xiàn)了兩個低谷,一個在 200~400℃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。

回火脆性

      回火脆性,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、 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。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因有三種:

      1)殘余A轉(zhuǎn)變理論

      2)碳化物析出理論

      3)雜質(zhì)偏聚理論 。其無法消除,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 ,但是可以減弱,例如降低鋼中雜質(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。   

回火脆性

      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℃, 特征有:

      (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)在脆化區(qū)內(nèi)回火,回火后脆化與冷卻速度無關;

      (4)斷口為沿晶脆性斷口。

回火脆性

      影響第二類回火脆性的因素是:

      1)化學成分

      2)A晶粒大小

      3)熱處理后的硬度 。

      而產(chǎn)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(zhì)元素的增多而增大。

      (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。

      防止第二類回火脆性的防止方法有:

      (1)提高鋼材的純度;

      (2)加入適量的有益的合金元素;

      (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(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;

      (5)采用高溫形變熱處理,使晶粒超細化,增大晶界面積,降低雜質(zhì)元素偏聚的濃度。

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