什么是钢的回火脆性？如何避免？

simonwu

什么是钢的回火脆性？如何避免？
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0 V# K. H3 |" M& _7 j[ 本帖最后由 wwjxgz 于 2009-5-6 08:21 编辑 ]

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回火脆性是淬火钢回火后产生的脆化现象。根据产生脆性的回火温度范围，可分为低温回火脆性和高温回火脆性。
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低温回火脆性 合金钢淬火得到马氏体组织后，在250～400℃温度范围回火使钢脆化，其韧性一脆性转化温度明显升高。已脆化的钢不能再用低温回火加热的方法消除，故又称为“不可逆回火脆性”。它主要发生在合金结构钢和低合金超高强度钢等钢种。已脆化钢的断口是沿晶断口或是沿晶和准解理混合断口。产生低温回火脆性的原因，普遍认为：(1)与渗碳体在低温回火时以薄片状在原奥氏体晶界析出，造成晶界脆化密切相关。(2)杂质元素磷等在原奥氏体晶界偏聚也是造成低温回火脆性原因之一。含磷低于0.005％的高纯钢并不产生低温回火脆性。磷在火加热时发生奥氏体晶界偏聚，淬火后保留下来。磷在原奥氏体晶界偏聚和渗碳体回火时在原奥氏体晶界析出，这两个因素造成沿晶脆断，促成了低温回火脆性的发生。

0 |6 B6 Y% X; O钢中合金元素对低温回火脆性产生较大的影响。铬和锰促进杂质元素磷等在奥氏体晶界偏聚，从而促进低温回火脆性，钨和钒基本上没有影响，钼降低低温回火钢的韧性一脆性转化温度，但尚不足以抑制低温回火脆性。硅能推迟回火时渗碳体析出，提高其生成温度，故可提高低温回火脆性发生的温度。

$ Y" l3 _, s5 w: T$ V高温回火脆性 合金钢淬火得到马氏体组织后，在450～600℃温度范围回火；或在650℃回火后以缓慢冷却速度经过350～600℃；或者在650℃回火后，在350～650℃温度范围长期加热，都使钢产生脆化现象如果已经脆化的钢重新加热到650℃然后快冷，可以恢复韧性，因此又称为“可逆回火脆性”高温回火脆性表现为钢的韧性一脆性转化温度的升高。高温回火脆性。敏感度一般用韧化状态和脆化状态的韧性一脆性转化温度之差(ΔT)来表示。高温回火脆性越严重，钢的断口上沿晶断口比例也越高。
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( f4 L6 T% k. o( [" w钢中元素对高温回火脆性的作用分成：(1)引发钢的高温回火脆性的杂质元素如磷、锡、锑等。(2)以不同形式、不同程度促进或减缓高温回火脆性的合金元素。有铬、锰、镍、硅等起促进作用，而钼、钨、钛等起延缓作用。碳也起着促进作用。一般碳素钢对高温回火脆性不。敏感，含有铬、锰、镍、硅的二元或多元合金钢则很敏感，其敏感程度依合金元素种类和含量而不同。
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回火钢的原始组织对钢的高温回火脆性的敏感程度有显著差别。马氏体高温回火组织对高温回火脆性敏感程度最大，贝氏体高温回火组织次之，珠光体组织最小。
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钢的高温回火脆性的本质，普遍认为是磷、锡、锑、砷等杂质元素在原奥氏体晶界偏聚，导致晶界脆化的结果。而锰、镍、铬等合金元素与上述杂质元素在晶界发生共偏聚，促进杂质元素的富集而加剧脆化。而钼则相反，与磷等杂质元素有强的相互作用，可使在晶内产生沉淀相并阻碍磷的晶界偏聚，可减轻高温回火脆性稀土元素也有与钼类似的作用。钛更有效地促进磷等杂质元素在晶内沉淀，从而减弱杂质元素的晶界偏聚减缓了高温回火脆性。

3 E; X; A! k/ J) S. w  [7 R降低高温回火脆性的措施有：(1)在高温回火后用油冷或水快速冷却以抑制杂质元素在晶界偏聚；(2)采用含钼钢种，当钢中钼含量增加到0．7％时，则高温回火脆化倾向大大降低，超过此限钢中形成富钼的特殊碳化物，基体中钼含量降低，钢的脆化倾向反而增加；(3)降低钢中杂质元素的含量；(4)长期在高温回火脆化区工作的部件，单加钼也难以防止脆化，只有降低钢中杂质元素含量，提高

haohaoxuexi0920

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wwjxgz

1、低温回火脆性：通常发生在淬火马氏体于200～400℃回火温度区间，这类回火脆性在碳钢和合金钢中均会出现，它与回火后的冷却速度无关，即使回火后快冷或重新加热至该温度范围内回火，都无法避免，这种回火脆性称为第一类回火脆性（也称不可逆回火脆性、低温回火脆性或回火马氏体脆性）。防止措施：
    a、合理的选材和热处理：采用真空熔炼、电渣重熔等技术减少钢中磷、硫等有害杂质的含量；加入合金元素将有害杂质固定在基体晶内的方法以避免杂质向晶界偏聚；为了扩大高强度钢的使用范围，可以通过加入硅的方法推迟马氏体的分解，提高第一类回火脆性的温区。采用形变热处理、亚临界淬火和循环热处理等措施减小晶粒度，降低晶界的平均杂质含量，减小钢的第一类回火脆性。
    b、采用工艺手段改变回火过程中析出的Fe3C形态，可以减小钢的第一类回火脆性。如感应加热回火没有明显的第一类回火脆性，其碳化物为均匀细球状。
2、高温回火脆性：钢在①高于600℃温度加热回火，在450～550℃温度区间缓慢冷却；②直接在450～550℃温度区间加热回火时出现脆性。这种脆性可以采用重新加热至600℃以上温度，随后快速冷却的方法予以消除，这种脆性为第二类回火脆性（也称可逆回火脆性、高温回火脆性或回火脆性）。


[ 本帖最后由 wwjxgz 于 2009-4-24 08:16 编辑 ]