第一二类回火脆性
第一类回火脆性又称不可逆回火脆性,低温回火脆性,主要发生在回火温度为 250~400℃。
特征 (1)具有不可逆性;(2)与回火后的冷却速度无关;(3)断口为沿晶脆性断口。 产生的原因三种观点:(1)残余A 转变理论2)碳化物析出理论(3)杂质偏聚理论 防止方法:无法消除, 不在这个温度范围内回火,没有能够有效抑制产生这种回火脆性的合金元素 (1)降低钢中杂质元素的含量;(2)用Al 脱氧或加入Nb 、V 、Ti 等合金元素细化A 晶粒; (3)加入Mo 、W 等可以减轻;(4)加入Cr 、Si 调整温度范围(推向高温);(5)采用等温淬火代替淬火回火工艺。
400~650℃。 特征:(1)具有可逆性;(2)与回火后的冷却速度有关;回火保温后,缓冷出现,快冷不出现,出现脆化后可重新加热后快冷消除。(3)与组织状态无关,但以M 的脆化倾向大;(4)在脆化区内回火,回火后脆化与冷却速度无关;(5)断口为沿晶脆性断口。
影响第二类回火脆性的因素:(1)化学成分(2)A 晶粒大小(3)热处理后的硬度 产生的机理:(1)出现回火脆性时,Ni 、Cr 、Sb 、Sn 、P 等都向原A 晶界偏聚,都集中在2~3个原子厚度的晶界上,回火脆性随杂质元素的增多而增大。Ni 、Cr 不仅自身偏聚,而且促进杂质元素的偏聚。(2)淬火未回火或回火未经脆化处理的,均未发现合金元素及杂质元素的偏聚现象。(3)合金元素Mo 能抑制杂质元素向A 晶界的偏聚,而且自身也不偏聚。以上说明:Sb 、Sn 、P 等杂质元素向原A 晶界偏聚是产生第二类回火脆性的主要原因,而Ni 、Cr 不仅促进杂质元素的偏聚,且本身也偏聚,从而降低了晶界的断裂强度,产生回火脆性。
防止方法:(1)提高钢材的纯度,尽量减少杂质;(2)加入适量的Mo 、W 等有益的合金元素; (3)对尺寸小、形状简单的零件,采用回火后快冷的方法;(4)采用亚温淬火(A1~A3): 细化晶粒,减少偏聚。加热后为A+F(F 为细条状),杂质会在F 中富集,且F 溶解杂质元素的能力较大,可抑制杂质元素向A 晶界偏聚。(5)采用高温形变热处理,使晶粒超细化,晶界面积增大,降低杂质元素偏聚的浓度。
扩展阅读:1姜江等.材料工程基础.山东大学出版社,2007
2刘宗昌等.金属固态相变教程.冶金工业出版社,2003