淬火钢回火脆性试验

回火脆性

      回火脆性，是指 淬火钢回火后出现韧性下降的 现象。淬火钢在回火时，随着回火温度的升高，硬度降低，韧性升高，但是在许多钢的回火温度与 冲击韧性的关系曲线中出现了两个低谷，一个在 200~400℃之间，另一个在450~650℃之间。随回火温度的升高，冲击韧性反而下降的现象，回火脆性可分为第一类回火脆性和第二类回火脆性。

      回火脆性，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，低温回火脆性，主要发生在回火温度为 250～400℃时，  特征：

      1、 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。产生这种现象的原因有三种：

      1）残余A转变理论

      2）碳化物析出理论

      3）杂质偏聚理论 。其无法消除,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 ，但是可以减弱，例如降低钢中杂质元素的含量；用Al脱氧或加入Nb、V、Ti等合金元素细化A晶粒；加入Mo、W等可以减轻；加入Cr、Si调整温度范围（推向高温）；采用等温淬火代替淬火回火工艺。   

      第二类回火脆性又称可逆回火脆性，高温回火脆性。发生的温度在 400～650℃， 特征有：

      （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）在脆化区内回火，回火后脆化与冷却速度无关；

      （4）断口为沿晶脆性断口。

      影响第二类回火脆性的因素是：

      1）化学成分

      2）A晶粒大小

      3）热处理后的硬度 。

      而产生的机理 ：

      （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。

      （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。

      防止第二类回火脆性的防止方法有：

      （1）提高钢材的纯度；

      （2）加入适量的有益的合金元素；

      （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，增大晶界面积，降低杂质元素偏聚的浓度。

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