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钢的回火脆性是什么?有什么对策?
来源:东莞中瑞金属 | 发布日期:2021-02-22

     回火脆性指淬火钢在某些温度区间回火或从回火温度缓慢冷却通过该温度区间的脆化现象。回火脆性可分为第一类回火脆性和第二类回火脆性。

     第一类回火脆性又称不可逆回火脆性,主要发生在回火温度为250~400时,在重新加热脆性消失后,重复在此区间回火,不再发生脆性。第二类回火脆性又称可逆回火脆性,发生的温度在400~650,当重新加热脆性消失后,应迅速冷却,不能在400~650区间长时间停留或缓冷,否则会再次发生催化现象。回火脆性的发生与钢中所含合金元素有关,如锰,铬,硅,镍会产生回火脆性倾向,而钼,钨有减弱回火脆性倾向。

     几乎所有的钢均存在第一类回火脆性。如含碳不同的Cr-Mn钢回火后的冲击韧性均在350出现低谷。第一类回火脆性不仅降低室温冲击韧性,而且还使冷脆转变温度50%FATTe[钢料的冲击韧性随测试温度的下降而出现显着下降时所对应的温度,即使钢料由韧性状态转变为脆性状态的温度称为冷脆转变温度,用50%FATT()表示,详见金属力学性能]升高,断裂韧性KIe下降。如Fe-0.28 C-0.6 4Mn-4.82Mo钢经225回火后KIe为117.4MN/m,而经300回火后由于出现了第一类回火脆性,使KIe降至73.5MN/m。出现第一类回火脆性时大多为沿晶断裂,但也有少数为穿晶解理断裂。

      高温回火温度为500~600°C,保温适当时间后冷却。主要用于在淬火或正火后调整铸钢的组织,使之兼有高强度和良好韧性的碳钢和低、中合金钢铸件。回火脆性是制定合金钢铸件回火工艺时必须注意的问题。在下列两个温度范围内均可发生。在250~400°C发生的脆性:经淬火成为马氏体组织的铸钢,在此温度范围内都会产生回火脆性。如稍高于此脆性温度区回火,则可消除此回火脆性。而且以后再在上述温度范围内回火时,也不会再出现回火脆性,故常称之为第一类回火脆性。在400~500°C(甚至650°C)发生的脆性:这对多数低合金铸钢都会发生,即发生铸钢的高温回火脆性。如将已在此温度范围内产生脆性的铸钢件再加热到600°C(或650°C)以上,之后在水或油中快冷,即可消除此种脆性。然而已消除脆性的铸件,如又加热到产生回火脆性的温度,脆性又会出现。这常称之为第二类回火脆性。

     一、 第一类回火脆性(又叫低温回火脆性或不可逆回火脆性)温度范围:200~350oC
产生原因:
1.有害杂质元素S、P、As、Sn、Sb、Cu、H、O导致第一类回火脆性
2.Mn、Si、Cr、Ni、V促进第一类回火脆性,镍-硅共存也起促进作用,铬硅进步回火脆性温度
3.奥氏体晶粒越大,残余奥氏体越多,第一类回火脆性越严重
4.奥氏体晶界偏聚杂质元素和碳化物薄壳的形成,使晶界强度降低
对策:
1.不在该温度范围内回火
2.用等温淬火代替
3.降低钢中杂质元素
4.细化奥氏体晶粒
     二、第二类回火脆性(高温回火脆性、可逆回火脆性)温度范围:450~650oC
产生原因:
1.杂质元素P、Sn、Sb、As、B、S引起脆性
在镍-铬钢中以锑影响最大,锡次之
在铬-锰钢中,磷作用最大,锑、锡次之
对于低碳钢磷作用比锡大
对于中碳钢锡作用比磷大
2.促进第二类回火脆性元素是Ni、Cr、Mn、Si、C,这些元素与杂质元素同时存在引起脆性
钢中含有一种元素时,锰引起脆性最高,铬次之,镍再次之
两种元素同时存在,脆化作用更大
3.Mo、W、V、Ti、稀土元素能抵制回火脆性
4.回火后冷却速度太慢引起脆性
5.奥氏体晶粒粗大
6.形成脆性的机理是晶界析出和晶界偏聚理论
对策:
1.降低钢中杂质元素
2.加进细化奥氏体晶粒的铌、钒、钛
3.加进扼制第二类回火脆性的元素钼、钨
4.避免在450~650oC回火,在此温度回火后应快冷
5.用亚温淬火及铸造余热淬火来减轻和扼制第二类回火脆性(end)

回火脆性

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【本文标签】 钢材热处理

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