钢的回火是什么(3)

　　5.回火脆性

　　一般情况下随着回火温度的提髙总的趋势是钢的强度、硬度降低而塑性、韧性增高。但在许多钢(主要是结构钢)中发现回火温度升高时钢的冲击韧性并非连续提髙而是在某些温度区间回火时冲击韧性反而显著下降这种脆化现象称为钢的回火脆性。

　　(1)第一类回火脆性

　　淬火钢在250?400℃范围回火出现冲击韧性显著降低的现象称为第一类回火脆性也称低温回火脆性。几乎所有工业用钢都在一定程度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。

　　产生低温回火脆性的原因尚未十分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、As等微量元素在晶界、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韧性的残余奥氏体的消失也是导致脆性的重要原因。这类回火脆性产生以后无法消除故又称为不可逆回火脆性。

　　为了避免低温回火脆性一般应不在脆化温度范围(特别是韧性最低值所对应的温度)回火或改用等温淬火工艺或加入从Mo、W等合金元素减轻第一类回火脆性。

　　(2)第二类回火脆性

　　淬火钢在450?650℃范围回火后缓冷出现冲击韧性显著降低的现象称为第二类回火脆性也称髙温回火脆性。将这类已产生回火脆性的钢重新加热到650℃以上回火然后快速冷却则脆性消失,若再次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的冷却速度有密切关系。第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。

　　第二类回火脆性的产生机制至今尚未彻底摘清楚近年来的研究指出是由于回火时Sb、Sn、As、P等微量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Cr、Mn、Ni等合金元素不但能促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降低晶界的强度增大脆性傾向。

　　6.回火稳定性

　　淬火钢在回火时抵抗硬度下降的能力称回火稳定性。由于合金元索对淬火钢在回火时的组织转变起阻碍或延缓作用可推迟马氏体的分解和残余奥氏体的转变提髙铁素体的再结晶温度使碳化物不易聚集长大而保持较大的弥散度。因此合金钢的回火稳定性较碳钢为好。具有较高回火稳定性的钢可采用较髙的回火温度淬火应力消除得更彻底一些其回火后的综合力学性能也能好一些。

　　7.时效现象

　　把有浓度变化的固溶体单相合金(如铁素体)加热到某一高温后迅速冷却便可得到过饱和的面溶体它与淬火所不同的是在这一冷却中并不产生相变。这种把合金加热到溶解度线以上保温后迅速冷却而得到单相过饱和固溶体的处理称为面溶处理。固溶处理后的组织处于亚稳定状态在一定条件下将发生分解析出第二相质点同时使固溶体贫化这一过程就是时效过程时效可在室温下进行(称为自然时效、也可加热以加速时效过程〔称为人工时效〕。

　　时效对金属材料性能有很大影响对很多特殊钢、髙温合金、特殊性能合金及有色合金往往用来提髙其强度和永磁性能而对低碳钢则往往产生不利的作用。

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