淬火鋼回火脆性試驗

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轉變理論

      2）碳化物析出理論

      3）雜質偏聚理論 。其無法消除,不在這個溫度范圍內回火，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)內回火，回火后脆化與冷卻速度無關；

      （4）斷口為沿晶脆性斷口。

      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。

      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，增大晶界面積，降低雜質元素偏聚的濃度。

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