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合金钢的回火脆性

发布时间:2022-08-30 访问量:311次 来源:隐石检测

钢淬火后需进行回火,目的是降低脆性、提高韧度、稳定组织。但是钢在回火过程中,其韧度并不是单调地上升的,而是在200℃-350℃之间和450℃-650℃之间出现了两个低谷。也就是说,在这两个温度范围内回火,冲击吸收能量(原名称为冲击韧度)不但没有升高、反而显著下降。这一现象称为钢的回火脆性。分别称为第一类回火脆性和第二类回火脆性。

回火脆性

1、第一类回火脆性

第一类回火脆性又称为不可逆回火脆性,其特征是:不可逆如将已经出现回火脆性的钢,再加热到更高的温度回火,可以将脆性消除。如果再在脆性温度范围内回火将不再产生这种脆性;脆性的产生与回火后冷却速度无关;脆性的表现特征为晶界脆断。

第一类回火脆性产生的原因,一般认为:钢在200℃-350℃回火时,Fe,C薄膜在原奥氏体晶界上或马氏体板条间形成,削弱了晶界强度;P、S、Bi等杂质元素容易发生内吸附现象,偏聚于晶界,也降低了品界的结合强度。合金元素对该类回火脆性有一定的影响。一般认为:Mn、Gr、Ni元素促进脆性;Mo、Ti、V、AI可改善脆性;Si元素可有效地推迟脆性温度区。

2、 第二类回火脆性

第二类回火脆性又称可逆回火脆性。在第一次世界大战时,德国发现Cr-Ni钢做的大炮变脆而报废,称为“克鲁伯病”,引起了全世界的重视,后来发现其他钢中也有这类脆性现象,命名为回火脆性。

第二类回火脆性特征:钢发生脆性后,可以在合适的工艺条件下重新处理消除脆性但如果在回火后采用缓冷的方法,仍然可以再次发生脆性,所以第二类回火脆性是可逆的;脆性是在回火后慢冷产生的,回火后快冷可抑制脆性的产生;脆性的表现特征也是晶界跪断。

对于第二类回火脆性产生的原因,一般认为:钢在450℃-650℃回火时,杂质元素Sb、S、As等偏聚于品界;或N、P、O等杂质元素偏聚于品界,形成网状或片状化合物降低品界强度。高于回火脆性温度,杂质元素扩散离开了品界,或化合物分解了;快冷是抑制了杂质元素的扩散。

合金元素对第二类回火脆性有很大的影响。一般认为:P、Sn、B、S、Ae、Bi等杂质元素是引起回火脆性的根源,称为脆化剂;Mn、Ni、Cr、Si等元素促进了钢的回火脆性,这些元素与杂质元素共同存在时才会产生回火脆性现象,它们促进了杂质元素的偏聚,所以是偏聚的促进剂;Gr本身不偏聚,但促进了其他元素偏聚,因此可称为助偏剂;Mo/W、T等元素有效地抑制了其他元素偏聚,是清除剂。稀土元素也能抑制回火脆性。

虽然合金钢有回火脆性的现象,但只要采取一定的方法是可以减轻或消除的。合金钢可以在较高温度下回火、取得更好的塑韧性。与碳钢相比,如得到相同强度,合金钢的塑韧性则更好;如得到相同的塑韧性,则强度更高。

综上所述,与碳素钢相比,一般情况下合余钢且有品粒细化、淬透性高、回火稳定性好三大优点、缺点是回火脆性倾向较大。


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