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井式回火炉回火脆性的研究分析

编辑:临朐昱华热处理设备厂时间:2019-10-29

  一般情况下,随着井式回火炉回火温度的增加,总的趋势是钢的强度、硬度减低,而塑性、韧性增加。但在许多钢(主要是结构钢)中发现,回火温度在升高时,钢的冲击韧性并非连续增加,而是在某些温度区间回火时,冲击韧性反而显明下降,这种脆化现象称为钢的回火脆性。

  一、一类回火脆性

  淬火钢在250C-400℃范围回火出现冲击韧性显明减低的现象,称为初类回火脆性,也称低温回火脆性。基本整个工业用钢都在某一方面上具有这类回火脆性,而且脆性的出现与回火时冷却速度的快慢无关。

  井式回火炉产生低温回火脆性的原因尚未淸楚,一般认为与马氏体分解时渗碳体的初期形核有关,并且认为是由于具有某种临界尺寸的薄膜状碳化物在马氏体晶界和亚晶界上形成的结果。也有人认为,脆性的出现与S、P、Sb、息s等微元素在晶界、相界或亚晶界的偏聚有关。此外,残余奥氏体分解时沿晶界、亚晶界或其他界面析出脆性的碳化物,以及初性的残余奥氏体的消失,也是导致脆性的主要原因。这类回火脆性产生以后无法除去,故又称为不可逆回火的脆性。

  为了规避低温回火脆性,一般应不在脆化温度范围(格外是韧性较低值所对应的温度)回火,或改用等温淬火工艺,或加入从Mo、W等合金元素减小初类回火脆性。

  二、二类回火脆性

  淬火钢在450℃-650℃范围回火后缓冷出现冲击韧性显明减少低的现象,称为二类回火脆性,也称为高温回火脆性。将这类已产生回火脆性的钢重新加热至650℃以上回火,然后速度冷却,则脆性消失,若再于脆化温度区间回火,然后缓冷,则脆性又重新出现,故又称之为可逆回火脆性。这类脆性的产生与否和钢的化学成分、回火温度、回火时间以及回火后冷却的速度有密切关系。二类回火脆性主要在合金结构钢中出现,碳素钢一般不出现这类回火脆性。

  二类回火脆性的产生机制至今尚未清楚,近年来的研究指出,是由于井式回火炉回火时Sb、Sn、As、P等微杂质元素在原奥氏体晶界上偏聚或以化合物形式析出所致,钢中的x、Mn、Mi等合金元素不但能增进上述杂质元素向晶界偏聚,而且本身也向晶界偏聚,进一步减低晶界的强度,增加脆性倾问

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