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鋼的回火脆性是什么?有什么對(duì)策?
來源:東莞中瑞金屬 | 發(fā)布日期:2021-02-22

     回火脆性指淬火鋼在某些溫度區(qū)間回火或從回火溫度緩慢冷卻通過該溫度區(qū)間的脆化現(xiàn)象?;鼗鸫嘈钥煞譃榈谝活惢鼗鸫嘈院偷诙惢鼗鸫嘈浴?

     第一類回火脆性又稱不可逆回火脆性,主要發(fā)生在回火溫度為250~400時(shí),在重新加熱脆性消失后,重復(fù)在此區(qū)間回火,不再發(fā)生脆性。第二類回火脆性又稱可逆回火脆性,發(fā)生的溫度在400~650,當(dāng)重新加熱脆性消失后,應(yīng)迅速冷卻,不能在400~650區(qū)間長(zhǎng)時(shí)間停留或緩冷,否則會(huì)再次發(fā)生催化現(xiàn)象。回火脆性的發(fā)生與鋼中所含合金元素有關(guān),如錳,鉻,硅,鎳會(huì)產(chǎn)生回火脆性傾向,而鉬,鎢有減弱回火脆性傾向。

     幾乎所有的鋼均存在第一類回火脆性。如含碳不同的Cr-Mn鋼回火后的沖擊韌性均在350出現(xiàn)低谷。第一類回火脆性不僅降低室溫沖擊韌性,而且還使冷脆轉(zhuǎn)變溫度50%FATTe[鋼料的沖擊韌性隨測(cè)試溫度的下降而出現(xiàn)顯著下降時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度,即使鋼料由韌性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)的溫度稱為冷脆轉(zhuǎn)變溫度,用50%FATT()表示,詳見金屬力學(xué)性能]升高,斷裂韌性KIe下降。如Fe-0.28 C-0.6 4Mn-4.82Mo鋼經(jīng)225回火后KIe為117.4MN/m,而經(jīng)300回火后由于出現(xiàn)了第一類回火脆性,使KIe降至73.5MN/m。出現(xiàn)第一類回火脆性時(shí)大多為沿晶斷裂,但也有少數(shù)為穿晶解理斷裂。

      高溫回火溫度為500~600°C,保溫適當(dāng)時(shí)間后冷卻。主要用于在淬火或正火后調(diào)整鑄鋼的組織,使之兼有高強(qiáng)度和良好韌性的碳鋼和低、中合金鋼鑄件?;鼗鸫嘈允侵贫ê辖痄撹T件回火工藝時(shí)必須注意的問題。在下列兩個(gè)溫度范圍內(nèi)均可發(fā)生。在250~400°C發(fā)生的脆性:經(jīng)淬火成為馬氏體組織的鑄鋼,在此溫度范圍內(nèi)都會(huì)產(chǎn)生回火脆性。如稍高于此脆性溫度區(qū)回火,則可消除此回火脆性。而且以后再在上述溫度范圍內(nèi)回火時(shí),也不會(huì)再出現(xiàn)回火脆性,故常稱之為第一類回火脆性。在400~500°C(甚至650°C)發(fā)生的脆性:這對(duì)多數(shù)低合金鑄鋼都會(huì)發(fā)生,即發(fā)生鑄鋼的高溫回火脆性。如將已在此溫度范圍內(nèi)產(chǎn)生脆性的鑄鋼件再加熱到600°C(或650°C)以上,之后在水或油中快冷,即可消除此種脆性。然而已消除脆性的鑄件,如又加熱到產(chǎn)生回火脆性的溫度,脆性又會(huì)出現(xiàn)。這常稱之為第二類回火脆性。

     一、 第一類回火脆性(又叫低溫回火脆性或不可逆回火脆性)溫度范圍:200~350oC
產(chǎn)生原因:
1.有害雜質(zhì)元素S、P、As、Sn、Sb、Cu、H、O導(dǎo)致第一類回火脆性
2.Mn、Si、Cr、Ni、V促進(jìn)第一類回火脆性,鎳-硅共存也起促進(jìn)作用,鉻硅進(jìn)步回火脆性溫度
3.奧氏體晶粒越大,殘余奧氏體越多,第一類回火脆性越嚴(yán)重
4.奧氏體晶界偏聚雜質(zhì)元素和碳化物薄殼的形成,使晶界強(qiáng)度降低
對(duì)策:
1.不在該溫度范圍內(nèi)回火
2.用等溫淬火代替
3.降低鋼中雜質(zhì)元素
4.細(xì)化奧氏體晶粒
     二、第二類回火脆性(高溫回火脆性、可逆回火脆性)溫度范圍:450~650oC
產(chǎn)生原因:
1.雜質(zhì)元素P、Sn、Sb、As、B、S引起脆性
在鎳-鉻鋼中以銻影響最大,錫次之
在鉻-錳鋼中,磷作用最大,銻、錫次之
對(duì)于低碳鋼磷作用比錫大
對(duì)于中碳鋼錫作用比磷大
2.促進(jìn)第二類回火脆性元素是Ni、Cr、Mn、Si、C,這些元素與雜質(zhì)元素同時(shí)存在引起脆性
鋼中含有一種元素時(shí),錳引起脆性最高,鉻次之,鎳再次之
兩種元素同時(shí)存在,脆化作用更大
3.Mo、W、V、Ti、稀土元素能抵制回火脆性
4.回火后冷卻速度太慢引起脆性
5.奧氏體晶粒粗大
6.形成脆性的機(jī)理是晶界析出和晶界偏聚理論
對(duì)策:
1.降低鋼中雜質(zhì)元素
2.加進(jìn)細(xì)化奧氏體晶粒的鈮、釩、鈦
3.加進(jìn)扼制第二類回火脆性的元素鉬、鎢
4.避免在450~650oC回火,在此溫度回火后應(yīng)快冷
5.用亞溫淬火及鑄造余熱淬火來減輕和扼制第二類回火脆性(end)

回火脆性

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真空氣淬爐

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