特殊熱處理——真空回火

1、1 真空回火真空回火 2 概述概述 目的目的: :保持真空淬火的優(yōu)勢（產(chǎn)品不氧化、不保持真空淬火的優(yōu)勢（產(chǎn)品不氧化、不 脫碳、表面光亮、無氟水污染等）；脫碳、表面光亮、無氟水污染等）； 降低脆性，降低脆性， 提高韌性；提高韌性； 對熱處理后不再進(jìn)行精加工并須進(jìn)行多次高對熱處理后不再進(jìn)行精加工并須進(jìn)行多次高 溫回火的精密工具更應(yīng)進(jìn)行真空回火。溫回火的精密工具更應(yīng)進(jìn)行真空回火。 3 淬火回火方法對材料性能影響淬火回火方法對材料性能影響 淬火回火方法對高速鋼性能的影響淬火回火方法對高速鋼性能的影響 8mm130mm試樣，試樣，1210真空淬火真空淬火+560三次真空回火三次真空回火 4 真空回火工藝

2、真空回火工藝 真空回火的兩種工藝真空回火的兩種工藝 5 真空回火的光亮度真空回火的光亮度 a. 真空爐冷態(tài)下殘留氣體真空爐冷態(tài)下殘留氣體 光譜分析，抽真空光譜分析，抽真空15min b.真空爐冷態(tài)下高真空時殘留氣體真空爐冷態(tài)下高真空時殘留氣體 譜分析，連續(xù)抽真空譜分析，連續(xù)抽真空4h N2 N2 O2 O2N2 N2 H2O H2O 6 冷、熱態(tài)真空爐中的氣氛冷、熱態(tài)真空爐中的氣氛 熱態(tài)真空爐內(nèi)殘留氣體分析結(jié)果，熱態(tài)真空爐內(nèi)殘留氣體分析結(jié)果， 爐溫爐溫1070， 10 2 Pa 7 真空回火氣氛對光亮度的影響機(jī)理真空回火氣氛對光亮度的影響機(jī)理 加熱升溫加熱升溫, ,真空爐中零件上附著的各類物質(zhì)

3、發(fā)生真空爐中零件上附著的各類物質(zhì)發(fā)生 揮發(fā)揮發(fā), , 真空度迅速降低；真空度迅速降低； 升溫時間的延長和溫度的升高升溫時間的延長和溫度的升高, , 零件上揮發(fā)的殘零件上揮發(fā)的殘 留清洗劑和殘留油脂的譜峰幅值降低留清洗劑和殘留油脂的譜峰幅值降低, , 而水蒸氣而水蒸氣 的譜峰仍很高的譜峰仍很高. . 此狀態(tài)一直要持續(xù)到約此狀態(tài)一直要持續(xù)到約650650左左 右。真空爐內(nèi)殘留氣體為弱氧化性氣氛。右。真空爐內(nèi)殘留氣體為弱氧化性氣氛。 溫度繼續(xù)升高超過溫度繼續(xù)升高超過650650后后, , 真空爐內(nèi)氣氛的性真空爐內(nèi)氣氛的性 質(zhì)急劇變化，至質(zhì)急劇變化，至16501650這一溫度區(qū)間這一溫度區(qū)間, , 爐

4、內(nèi)存爐內(nèi)存 在的是一氧化碳和氫氣在的是一氧化碳和氫氣, , 真空爐內(nèi)的殘留氣體屬真空爐內(nèi)的殘留氣體屬 弱還原性氣氛。弱還原性氣氛。 8 影響真空回火光亮度的主要原因影響真空回火光亮度的主要原因 因漏氣或泵抽空能力不夠因漏氣或泵抽空能力不夠, ,使真空爐形成有弱使真空爐形成有弱 氧化性氣氛氧化性氣氛, ,引起氧化著色而損壞了光亮度引起氧化著色而損壞了光亮度; ; 真空爐內(nèi)真空度過高真空爐內(nèi)真空度過高, ,使材質(zhì)中含蒸氣壓高的使材質(zhì)中含蒸氣壓高的 元素?fù)]發(fā)元素?fù)]發(fā), ,使零件表面成分揮發(fā)而損壞了光亮使零件表面成分揮發(fā)而損壞了光亮 度。度。 9 影響真空回火光亮度的因素影響真空回火光亮度的因素 材質(zhì)

5、含合金元素的種類和量材質(zhì)含合金元素的種類和量 加熱溫度、壓力、時間加熱溫度、壓力、時間 加熱或冷卻時真空爐內(nèi)的氣氛加熱或冷卻時真空爐內(nèi)的氣氛 冷卻用介質(zhì)氣或油中不純物含量冷卻用介質(zhì)氣或油中不純物含量 冷卻速度冷卻速度 10 11 提高真空回火光亮度的方法提高真空回火光亮度的方法 提高工作真空度；提高工作真空度； 充充N N2 2中加入中加入1010 HH2 2， ，氣氛成還原性； 氣氛成還原性； 減少真空爐隔熱屏吸收和排放水氣的影響；減少真空爐隔熱屏吸收和排放水氣的影響； 快速冷卻，工件出爐溫度低；快速冷卻，工件出爐溫度低； 提高溫度均勻性。提高溫度均勻性。 12 真空回火脆性真空回火脆性 回

6、火脆性：隨著回火溫度的提高，強(qiáng)度與硬回火脆性：隨著回火溫度的提高，強(qiáng)度與硬 度的降低，度的降低， 鋼的沖擊韌度并不總是單調(diào)上升，鋼的沖擊韌度并不總是單調(diào)上升， 在兩個溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)低谷，引起的脆性增在兩個溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)低谷，引起的脆性增 加。加。 第一類回火脆性：第一類回火脆性：200200350350出現(xiàn)的低溫出現(xiàn)的低溫 回火脆性；回火脆性； 第二類回火脆性：第二類回火脆性：450450650650出現(xiàn)的高溫出現(xiàn)的高溫 回火脆性；回火脆性； 13 第一類回火脆性的主要特征第一類回火脆性的主要特征 不可逆型不可逆型 降低室溫沖擊韌度降低室溫沖擊韌度 增加冷脆轉(zhuǎn)變溫度增加冷脆轉(zhuǎn)變溫度 顯微組織沿

7、晶斷裂或少數(shù)的穿晶斷裂顯微組織沿晶斷裂或少數(shù)的穿晶斷裂 14 第一類真空回火脆性第一類真空回火脆性 a. 37CrNi3回火時硬度與沖擊回火時硬度與沖擊 韌性的變化韌性的變化 b. 碳含量對碳含量對CrMn鋼鋼 （Cr1.4Mn1.1wt%) 第一類回火脆性的影響第一類回火脆性的影響 15 影響第一類回火脆性的因素影響第一類回火脆性的因素 化學(xué)成分化學(xué)成分 奧氏體晶粒的大小奧氏體晶粒的大小 殘余奧氏體量的多少殘余奧氏體量的多少 16 化學(xué)成分對第一類回火脆性的影響化學(xué)成分對第一類回火脆性的影響 q有害雜質(zhì)元素 q促進(jìn)第一類回火脆 性元素 q減弱第一類回火脆 性元素 Mo對對SiMn鋼鋼 回火后

8、沖擊韌度的影響回火后沖擊韌度的影響 C0.36Si1.7Mn1.8% 17 第一類回火脆性發(fā)生機(jī)理假設(shè)第一類回火脆性發(fā)生機(jī)理假設(shè) 殘余奧氏體轉(zhuǎn)變理論殘余奧氏體轉(zhuǎn)變理論 碳化物簿殼理論碳化物簿殼理論 晶界偏聚理論晶界偏聚理論 18 殘余奧氏體轉(zhuǎn)變理論殘余奧氏體轉(zhuǎn)變理論 根據(jù)：第一類回火脆性出現(xiàn)的溫度范圍正好與碳鋼回火時的根據(jù)：第一類回火脆性出現(xiàn)的溫度范圍正好與碳鋼回火時的 殘余奧氏體轉(zhuǎn)變的溫度范圍相對應(yīng)；殘余奧氏體轉(zhuǎn)變的溫度范圍相對應(yīng)； 轉(zhuǎn)變結(jié)果：將使塑性相奧氏體消失，轉(zhuǎn)變結(jié)果：將使塑性相奧氏體消失， 很好地解釋很好地解釋Cr、Si等元素將第一類回火脆性推向高溫以及殘等元素將第一類回火脆性推向高

9、溫以及殘 余奧氏體量增多能夠促進(jìn)第一類回火脆性等現(xiàn)象。余奧氏體量增多能夠促進(jìn)第一類回火脆性等現(xiàn)象。 不足：對于有些鋼來說，第一類回火脆性與殘余奧氏體轉(zhuǎn)變不足：對于有些鋼來說，第一類回火脆性與殘余奧氏體轉(zhuǎn)變 并不完全對應(yīng)。故殘余奧氏體轉(zhuǎn)變理論不能解釋各種鋼的第并不完全對應(yīng)。故殘余奧氏體轉(zhuǎn)變理論不能解釋各種鋼的第 一類回火脆性。一類回火脆性。 19 碳化物簿殼理論碳化物簿殼理論 根據(jù)：經(jīng)電鏡觀察，在出現(xiàn)第一類回火脆性時，沿晶界有碳根據(jù)：經(jīng)電鏡觀察，在出現(xiàn)第一類回火脆性時，沿晶界有碳 化物薄殼形成，第一類回火脆性是由碳化物薄殼引起的。化物薄殼形成，第一類回火脆性是由碳化物薄殼引起的。 很好的解釋沿晶

10、界形成脆性相能引起脆性沿晶斷裂。很好的解釋沿晶界形成脆性相能引起脆性沿晶斷裂。 不足：理論初期未解釋碳化物薄殼是怎樣形成的。不足：理論初期未解釋碳化物薄殼是怎樣形成的。 20 低、中碳鋼低、中碳鋼碳化物的薄殼的形成碳化物的薄殼的形成 低、中碳鋼淬火后得到板條馬氏體以及沿板條條界分布的碳低、中碳鋼淬火后得到板條馬氏體以及沿板條條界分布的碳 含量高的薄殼狀殘余奧氏體。含量高的薄殼狀殘余奧氏體。 低溫回火：低溫回火： C0.2的馬氏體則有可能在馬氏體內(nèi)部均勻彌散析出亞穩(wěn)的馬氏體則有可能在馬氏體內(nèi)部均勻彌散析出亞穩(wěn) 過渡碳化物。過渡碳化物。 當(dāng)回火溫度超過當(dāng)回火溫度超過200： 在低碳馬氏體中也有可能

11、析出細(xì)針狀碳化物。在低碳馬氏體中也有可能析出細(xì)針狀碳化物。 與此同時，還將在板條馬氏體條界形成與此同時，還將在板條馬氏體條界形成-碳化物的核并長成碳化物的核并長成 條片狀條片狀-碳化物。碳化物。- 碳化物的形成既依靠殘余奧氏體的分解，碳化物的形成既依靠殘余奧氏體的分解， 也依靠馬氏體內(nèi)已析出的彌散的亞穩(wěn)過渡碳化物及細(xì)針狀也依靠馬氏體內(nèi)已析出的彌散的亞穩(wěn)過渡碳化物及細(xì)針狀- 碳化物的回溶。碳化物的回溶。 這種條片狀這種條片狀-碳化物即電鏡下觀察到的薄殼狀碳化物。碳化物即電鏡下觀察到的薄殼狀碳化物。 21 高碳鋼碳化物薄殼的形成高碳鋼碳化物薄殼的形成 對于在板條界有較多高碳?xì)堄鄪W氏體的鋼料來說，殘

12、余奧氏對于在板條界有較多高碳?xì)堄鄪W氏體的鋼料來說，殘余奧氏 體轉(zhuǎn)變理論與碳化物薄殼理論是一致的。體轉(zhuǎn)變理論與碳化物薄殼理論是一致的。 高碳馬氏體高碳馬氏體 200以下回火時已有亞穩(wěn)過渡碳化物在片狀馬氏體內(nèi)部彌以下回火時已有亞穩(wěn)過渡碳化物在片狀馬氏體內(nèi)部彌 散析出，散析出， 回火溫度高于回火溫度高于200時：時： 將在富碳孿晶界面析出條片狀將在富碳孿晶界面析出條片狀及及-碳化物。碳化物。 與此同時，已經(jīng)析出的與此同時，已經(jīng)析出的-碳化物將回溶。碳化物將回溶。 分布在同一個孿晶界面上的條片狀分布在同一個孿晶界面上的條片狀及及-碳化物將連成碳化碳化物將連成碳化 物片，故斷裂易于沿這樣的面發(fā)生，使鋼料

13、脆性增加。物片，故斷裂易于沿這樣的面發(fā)生，使鋼料脆性增加。 回火溫度進(jìn)一步提高時，薄片狀碳化物通過破裂、聚集、回火溫度進(jìn)一步提高時，薄片狀碳化物通過破裂、聚集、 長大而成為顆粒狀碳化物，故使脆性下降，沖擊韌性升高。長大而成為顆粒狀碳化物，故使脆性下降，沖擊韌性升高。 22 晶界偏聚理論晶界偏聚理論 根據(jù)：俄歇根據(jù)：俄歇(Auger)電子譜儀及離子探針得到證實電子譜儀及離子探針得到證實 奧氏體化時雜質(zhì)元素奧氏體化時雜質(zhì)元素P、Sn、Sb、As等將偏聚于等將偏聚于 晶界。雜質(zhì)元素的偏聚引起晶界弱化而導(dǎo)致沿晶脆晶界。雜質(zhì)元素的偏聚引起晶界弱化而導(dǎo)致沿晶脆 斷；斷； 很好的解釋了第二類元素促進(jìn)第一類回

14、火脆性的發(fā)很好的解釋了第二類元素促進(jìn)第一類回火脆性的發(fā) 展（能夠促進(jìn)雜質(zhì)元素在奧氏體晶界的偏聚）；第展（能夠促進(jìn)雜質(zhì)元素在奧氏體晶界的偏聚）；第 三類元素扼制第一類回火脆性的發(fā)展（能阻止雜質(zhì)三類元素扼制第一類回火脆性的發(fā)展（能阻止雜質(zhì) 元素在奧氏體晶界的偏聚）的現(xiàn)象；元素在奧氏體晶界的偏聚）的現(xiàn)象； 不足：偏聚是在奧氏體化時而不是在不足：偏聚是在奧氏體化時而不是在 200350 之間回火時形成的，卻僅僅使之間回火時形成的，卻僅僅使200350回火后的回火后的 脆性增加。脆性增加。 23 第一類回火脆性發(fā)生機(jī)理第一類回火脆性發(fā)生機(jī)理 將晶界偏聚理論與前述理論合并在一起考慮：將晶界偏聚理論與前述理

15、論合并在一起考慮： 雜質(zhì)元素在奧氏體晶界的偏聚降低了晶界強(qiáng)度，雜質(zhì)元素在奧氏體晶界的偏聚降低了晶界強(qiáng)度， 而碳化物薄殼在板條馬氏體條界及奧氏體晶界的形而碳化物薄殼在板條馬氏體條界及奧氏體晶界的形 成又進(jìn)一步降低了奧氏體晶界的強(qiáng)度，成又進(jìn)一步降低了奧氏體晶界的強(qiáng)度， 故使經(jīng)故使經(jīng)200350回火后的斷裂易于沿奧氏體晶界回火后的斷裂易于沿奧氏體晶界 發(fā)生。發(fā)生。 如果斷裂不是沿晶而是穿晶解理，則可以認(rèn)為此時如果斷裂不是沿晶而是穿晶解理，則可以認(rèn)為此時 沿奧氏體晶界的偏聚不嚴(yán)重且沿晶內(nèi)某晶面有碳化沿奧氏體晶界的偏聚不嚴(yán)重且沿晶內(nèi)某晶面有碳化 物析出，如析出物析出，如析出及及-碳化物，故斷裂將沿晶內(nèi)碳

16、碳化物，故斷裂將沿晶內(nèi)碳 化朝薄片發(fā)生?；∑l(fā)生。 24 第一類回火脆性的防止第一類回火脆性的防止 回火脆性對缺口韌度的影響回火脆性對缺口韌度的影響 淬火并在淬火并在620回火的回火的5140鋼，夏氏鋼，夏氏V形缺形缺 口沖擊吸收功隨溫度的變化，一些試樣回口沖擊吸收功隨溫度的變化，一些試樣回 火溫度快冷，另一些爐冷，緩冷的鋼造成火溫度快冷，另一些爐冷，緩冷的鋼造成 回火脆性回火脆性 降低鋼中雜質(zhì)元素的含量降低鋼中雜質(zhì)元素的含量 用用AlAl脫氧或加脫氧或加NbNb、V V、TiTi等等 元素細(xì)化奧氏體晶粒元素細(xì)化奧氏體晶粒 加入加入MoMo、WW等減輕第一類等減輕第一類 回火脆性的合金元素

17、回火脆性的合金元素 加入加入CrCr、SiSi調(diào)整發(fā)生第一調(diào)整發(fā)生第一 類回火脆性的溫度范圍類回火脆性的溫度范圍 采用等溫淬火代替淬火加高采用等溫淬火代替淬火加高 溫回火溫回火 25 第二類回火脆性的主要特征第二類回火脆性的主要特征 緩冷脆化與等溫脆化緩冷脆化與等溫脆化 可逆型可逆型 以沖擊韌度的下降及冷脆轉(zhuǎn)化溫度的升高來以沖擊韌度的下降及冷脆轉(zhuǎn)化溫度的升高來 表示表示 顯微組織沿晶斷裂顯微組織沿晶斷裂 26 第二類回火脆性的表示第二類回火脆性的表示 沖擊韌性沖擊韌性 K K的下降的下降 回火脆性敏感系數(shù)回火脆性敏感系數(shù) K K/ / K K脆 脆 冷脆轉(zhuǎn)化溫度冷脆轉(zhuǎn)化溫度50%FATT50%

18、FATT的升高的升高 回火脆度回火脆度FATTFATT FATTFATT 50%FATT 50%FATT脆 脆 50%FATT50%FATT 27 影響第二類回火脆性的因素影響第二類回火脆性的因素 化學(xué)成分化學(xué)成分 熱處理工藝參數(shù)熱處理工藝參數(shù) 回火溫度及時間回火溫度及時間 緩冷脆化與回火后冷速有關(guān)緩冷脆化與回火后冷速有關(guān) 組織因素組織因素 奧氏體晶粒度奧氏體晶粒度 回火溫度及回火后 冷速對30CrMnSi鋼 沖擊韌度的影響 28 化學(xué)成分對第二類回火脆的影響化學(xué)成分對第二類回火脆的影響 雜質(zhì)元素：雜質(zhì)元素：P P、SnSn、SbSb、AsAs、B B、S S等；等； 鋼中不含鋼中不含NiNi

19、、CrCr、MnMn、SiSi等合金元素時雜質(zhì)元素的存在不會引起第二等合金元素時雜質(zhì)元素的存在不會引起第二 類回火脆性，類回火脆性， 雜質(zhì)元素含量在雜質(zhì)元素含量在1010-5 -510 10-4 -4數(shù)量級（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的范圍即可引起脆化， 數(shù)量級（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的范圍即可引起脆化， 雜質(zhì)元素的作用大小與鋼料成分有關(guān)。雜質(zhì)元素的作用大小與鋼料成分有關(guān)。 促進(jìn)第二類回火脆性的合金元素促進(jìn)第二類回火脆性的合金元素 NiNi、CrCr、MnMn、SiSi、C C等需與雜質(zhì)元素同時作用等需與雜質(zhì)元素同時作用 雜質(zhì)元素含量一定，此類合金元素含量越多，脆化愈嚴(yán)重。雜質(zhì)元素含量一定，此類合金元素含量越多，脆化愈嚴(yán)

20、重。 單一合金元素作用脆化能力單一合金元素作用脆化能力MnCrNiMnCrNi 兩種或以上同時存在脆化作用加強(qiáng)兩種或以上同時存在脆化作用加強(qiáng) 抑制第二類回火脆性的合金元素抑制第二類回火脆性的合金元素 MoMo、WW、V V、TiTi加入量有最佳值加入量有最佳值 稀土元素稀土元素LaLa、NbNb、PrPr等等 29 MoMo含量對第二類回火脆性的影響含量對第二類回火脆性的影響 Mo 含量對含量對P0.026-C0.3-Ni3-Cr1 鋼（質(zhì)量鋼（質(zhì)量%）的）的 FATT的影響的影響 （500，1000h催化）催化） 30 回火溫度及時間對第二類回火脆性的影響回火溫度及時間對第二類回火脆性的影響

21、 溫度一定，隨等溫時間延長，溫度一定，隨等溫時間延長， 50%FATT50%FATT升高，升高， FATT FATT 增加。增加。 550550以下，脆化溫度愈低，以下，脆化溫度愈低， 脆化速度愈慢，能達(dá)到的脆脆化速度愈慢，能達(dá)到的脆 化程度越大。化程度越大。 550550以上，以上， 隨等溫溫度隨等溫溫度 升高，能達(dá)到的脆化程度下升高，能達(dá)到的脆化程度下 降。降。 Cr3%-Mo鋼的等溫脆化動力學(xué)圖鋼的等溫脆化動力學(xué)圖 31 過時效現(xiàn)象過時效現(xiàn)象 Mo含量對等溫脆化過程的影響含量對等溫脆化過程的影響 等溫脆化的等溫時間進(jìn)一步 延長，有些鋼的脆化程度反 而減弱，出現(xiàn)過時效現(xiàn)象。 不同Mo含量的

22、某鋼（C0.3- Si0.25-Mn1.0-Cr1.0- P0.03 %質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 1200水淬后500 回火； 含Mo超過0.2%脆化達(dá)到一 定程度不再變化，提高M(jìn)o 含量可以降低最大回火脆度， 且隨等溫時間延長，已發(fā)生 的脆化可能消失。 32 第二類回火脆性發(fā)生機(jī)理假設(shè)第二類回火脆性發(fā)生機(jī)理假設(shè) 特征為晶界脆化特征為晶界脆化,與溫度、時間有關(guān)，脆化動力學(xué)具與溫度、時間有關(guān)，脆化動力學(xué)具 有有C形曲線特征；與鋼料化學(xué)成分密切有關(guān)；具有形曲線特征；與鋼料化學(xué)成分密切有關(guān)；具有 可逆性，原始組織為貝氏體與珠光體時也能發(fā)生脆可逆性，原始組織為貝氏體與珠光體時也能發(fā)生脆 化。化。 第二類回火脆性的脆

23、化過程必然是一個受擴(kuò)散控制第二類回火脆性的脆化過程必然是一個受擴(kuò)散控制 的發(fā)生于晶界的的發(fā)生于晶界的, 能使晶界弱化的與馬氏體及殘余能使晶界弱化的與馬氏體及殘余 奧氏體無直接關(guān)系的可逆過程。奧氏體無直接關(guān)系的可逆過程。 可逆過程的兩種可能情況：即溶質(zhì)原子在晶界的偏可逆過程的兩種可能情況：即溶質(zhì)原子在晶界的偏 聚與消失以及脆性相沿晶界的析出與回溶。聚與消失以及脆性相沿晶界的析出與回溶。 33 析出理論析出理論 最早提出的是碳化物、氧化物、磷化物等脆性相沿晶界析出最早提出的是碳化物、氧化物、磷化物等脆性相沿晶界析出 的理論。的理論。 根據(jù)脆性相在根據(jù)脆性相在Fe中的溶解度隨溫度下降而減小中的溶解度

24、隨溫度下降而減小(如如Fe Fe3C狀態(tài)圖中的狀態(tài)圖中的PQ線線)。 在回火后的緩冷過程中脆性相沿晶界析出而引起脆化。溫度在回火后的緩冷過程中脆性相沿晶界析出而引起脆化。溫度 升高時，脆性相重新回溶而使脆性消失。升高時，脆性相重新回溶而使脆性消失。 很好地解釋回火脆的可逆性，也可以解釋脆化與原始組織無很好地解釋回火脆的可逆性，也可以解釋脆化與原始組織無 關(guān)的現(xiàn)象；關(guān)的現(xiàn)象； 不足：不能解釋等溫脆化以及化學(xué)成分的影響，一直未能找不足：不能解釋等溫脆化以及化學(xué)成分的影響，一直未能找 到與脆化對應(yīng)的脆性相。到與脆化對應(yīng)的脆性相。 后提出在回火后的冷卻過程中碳化物是在后提出在回火后的冷卻過程中碳化物是

25、在相內(nèi)的位錯線上相內(nèi)的位錯線上 析出的。由于位錯被微細(xì)的碳化物所釘扎，故使鋼變脆。析出的。由于位錯被微細(xì)的碳化物所釘扎，故使鋼變脆。 34 偏聚理論偏聚理論 根據(jù)俄歇電子譜儀以及離子探針等探測表面極薄層化學(xué)成分，根據(jù)俄歇電子譜儀以及離子探針等探測表面極薄層化學(xué)成分， 證明沿原奧氏體晶界證明沿原奧氏體晶界510 的薄層內(nèi)確實偏聚了某些合金的薄層內(nèi)確實偏聚了某些合金 元素及雜質(zhì)元素，且雜質(zhì)元素的偏聚與第二類回火脆性有良元素及雜質(zhì)元素，且雜質(zhì)元素的偏聚與第二類回火脆性有良 好的對應(yīng)關(guān)系。好的對應(yīng)關(guān)系。 平衡偏聚理論（平衡偏聚理論（Mclean）回火時由于內(nèi)吸附而使雜質(zhì)原子）回火時由于內(nèi)吸附而使雜質(zhì)原

26、子 偏聚于晶界，引起脆性。偏聚于晶界，引起脆性。 不足：沒有考慮合金元素的作用，僅僅含有雜質(zhì)元素的碳鋼不足：沒有考慮合金元素的作用，僅僅含有雜質(zhì)元素的碳鋼 沒有第二類回火脆性。沒有第二類回火脆性。 無法解釋為什么無法解釋為什么P含量低于溶解度時就能引起脆化。含量低于溶解度時就能引起脆化。 35 多元偏聚理論多元偏聚理論 二重偏聚理論二重偏聚理論 (capus)提出能促進(jìn)第二類回火脆性的合金元素在奧氏體化時由于提出能促進(jìn)第二類回火脆性的合金元素在奧氏體化時由于 內(nèi)吸附而偏聚于奧氏體晶界，之后在脆化溫度回火時，由于合金元素與雜質(zhì)原內(nèi)吸附而偏聚于奧氏體晶界，之后在脆化溫度回火時，由于合金元素與雜質(zhì)原

27、 子的親和力大，故將雜質(zhì)原子吸引至晶界而引起脆化。子的親和力大，故將雜質(zhì)原子吸引至晶界而引起脆化。 不足：不足：Mo也是內(nèi)表面活性物質(zhì)，也應(yīng)在奧氏體化時偏于晶界，且與雜質(zhì)元素的也是內(nèi)表面活性物質(zhì)，也應(yīng)在奧氏體化時偏于晶界，且與雜質(zhì)元素的 親和力也很大，為甚么親和力也很大，為甚么Mo不僅不促進(jìn)脆化，反而能扼制脆化。對此不僅不促進(jìn)脆化，反而能扼制脆化。對此capus等曾等曾 作了解釋。至今仍未能用實驗方法證實合金元素在奧氏體化時的偏聚。作了解釋。至今仍未能用實驗方法證實合金元素在奧氏體化時的偏聚。 三元固溶體的平衡偏聚理論（三元固溶體的平衡偏聚理論（Guttmann）提出鐵、合金元素）提出鐵、合金元素(Ni、Cr、Mn等等) 與雜質(zhì)元素與雜質(zhì)元素(P、Sn、Sb、As 等等)形成三元固溶體時的平衡偏聚。形成三元固溶體時的平衡偏聚。 認(rèn)為合金元素是在回火時向晶界偏聚的，在偏聚的同時將雜質(zhì)原予帶至晶界引認(rèn)為合金元素是在回火時向晶界偏聚的，在偏聚的同時將雜質(zhì)原予帶至晶界引 起脆化。由于合金元素與雜質(zhì)元素之間的親和力的不同，有可能出現(xiàn)三