亚温淬火知识介绍

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亚温淬火：亚温淬火是亚共析钢在Ac1~Ac3温度之间两相区内加热，经充分保温后淬火，又称临界区淬火。

亚温淬火的目的：
在正常的完全淬火与回火之间增加一次或多次加热温度在Ac1~Ac3之间的亚温淬火，可以显著提高钢的韧性，降低脆性变温度，减少高温回火脆性。

1、亚温淬火细化了晶粒，得到适量的均匀分布的细小铁素体组织，阻抑裂纹扩展，ak值与回火温度成正比例增加，与常规淬火工艺比，获得相等硬度可用较低回火温度，兼有更高韧性，且可抑制应力集中与阻碍裂纹萌生及扩展；

2、亚温淬火组织中存在未溶铁素体，使奥氏体中碳和合金元素含量增加，淬火后存在少量稳定的残余奥氏体，亦可阻止裂纹的萌生与扩展；

3、亚温淬火可降低有害杂质元素在奥氏体晶界偏聚，起到净化晶界作用；

4、亚温淬火温度低，经形变淬火而细化了的未溶铁素体可阻止晶粒长大，沿淬火前原粗大奥氏体晶界可形成极细的奥氏体晶粒，晶粒细化，晶界增多，故单位界面上有害杂质元素含量降低，有利于增加强韧性，降低缺口敏感性。

5、使引起可逆回火胞性的P、Si、Sb等杂质富集在铁素体中，减少它们在奥氏体晶界上的偏聚机会，降低晶界脆性。

亚共析钢，亚温淬火能实现铁素体+共析点转变的马氏体可以将机械性能达到亚温淬火的最佳状态，尤其是可以得到较高的冲击功，这一点在中碳钢及中碳合金钢中表现的较明显。相对于调质组织状态性能，亚温淬火不可能得到较高的屈服强度，因此屈强比较低，强度较低；疲劳寿命较低。在某些特定情况下，是可以以这种组织状态使用。

亚温淬火实用钢种：

低，中碳钢以及合金结构钢


亚温淬火的原始组织：
原始组织必须保证有一定取向的细针状铁素体析出时，亚温淬火才有效，才能提高冲击韧性。故亚温淬火前均需进行一次完全淬火或调质处理即为预处理

亚温淬火工艺：
1）进入两相区方式：从上进入两相区方式-先加热至AC3以上使其奥氏体化，然后冷至两相区，从下面进入两相区方式-从室温直接加热至两相区。
2）淬火温度以略低于AC3为佳，一般选用AC3-(10-15摄氏度）
3）保温时间：在保证组织充分转变的前提下延长保温时间对钢性能影响不大
4）亚温淬火次数，增加亚温淬火的次数可进一步改善中碳合金钢的低温韧性

亚温淬火后的回火工艺：
当低于200度回火时，不能充分发挥亚温淬火时两相组织的强韧化效果。而大于200度时，硬度下降，但冲击韧性明显增加。这是由于回火温度较低时，马氏体和铁素体强度差别大，易引起应力集中效应，微裂纹多起源于铁素体，故反应出较高的脆断倾向。随回火温度的提高，组织优越性才愈加明显，而且微裂纹主要发源于马氏体和铁素体相界面上，钢将出现韧性断裂。同时高温下两相强度差别减小，有利于改变应力分布。最后由于亚温淬火抑制了可逆回火脆性，冲击韧性曲线不出现低谷而呈现单调增高。故可采用比常规淬火较低的回火温度而不必避开回火脆性区，就可获得与常规热处理相当的硬度，又兼有更高的韧性。

亚温淬火后组织:
亚温淬火后获得马氏体及其铁素体混合组织，即在马氏体基体上保留少量弥散铁素体；断口大部分为马氏体及铁素体相间分布的全纤维状组织。因为在不降低或略降低材料强度下，具有最佳的韧性和低脆性转变温度以及高温回火脆性的抑制。


亚温淬火提高强韧性的原因：
细化晶粒，亚温淬火加热温度低，晶粒长大倾向很小，淬火组织晶粒也很细小，为取得高韧性的一个重要原因。尽管铁素体有降低强度的作用，但由于晶粒细化和晶界总面积增加，而使得提高韧性的同时仍能保持较高强度水平。因此，为充分发挥两相区淬火钢复合组织的潜力淬火温度应尽量接近AC3
铁素体相的存在改变了杂质元素的分布，钢的可逆回火脆性是由于钢中杂质元素在奥氏体晶界偏聚的结果。P，Sn和Sb等为缩小奥氏体区元素，又都有稳定铁素体作用，他们应该优先存在于铁素体当中。故当淬火组织中存在着一定数量的细小分散的铁素体，可减少杂质在奥氏体晶界的偏聚，从而减轻由他们引起的脆性、另外，由于晶粒细化使晶界面积增加则单位晶界面上杂质含量减少，又进一步减少了他们对回火脆性的影响。