回火脆性和氫淬等解釋

1、 回火脆性回火脆性 鋼在回火時會產(chǎn)生回火脆性現(xiàn)象，即在鋼在回火時會產(chǎn)生回火脆性現(xiàn)象，即在250250400400和和450450650650兩個溫度區(qū)間回火后，鋼的兩個溫度區(qū)間回火后，鋼的沖擊韌性明顯下降沖擊韌性明顯下降( (見圖見圖 6.10) 6.10)。這種脆化現(xiàn)象稱。這種脆化現(xiàn)象稱為回火脆性。為回火脆性。根據(jù)脆化現(xiàn)象產(chǎn)生的機理和溫度區(qū)間，回火脆性可分為兩類：1) 第一類回火脆性(低溫回火脆性) 鋼在250350范圍內(nèi)回火時出現(xiàn)的脆性稱為低溫回火脆性。因為這種回火脆性產(chǎn)生后無法消除，所以也稱它為不可逆回火脆性。回火后的冷卻速度對這種脆性沒有影響。低溫回火脆性產(chǎn)生的原因是由于回火馬氏體中分

2、解出穩(wěn)定的細(xì)片狀化合物而引起的。為了防止低溫回火脆性，通常的辦法是避免在脆化溫度范圍內(nèi)回火，有時為了保證要求的力學(xué)性能，必須在脆化溫度回火時，可采取等溫淬火。 2) 第二類回火脆性(高溫回火脆性)有些合金鋼尤其是含Cr、Ni、Mn等元素的合金鋼，在450650高溫回火后緩冷時，會使沖擊韌性下降的現(xiàn)象，而回火后快冷則不出現(xiàn)脆性。這種脆性稱為高溫回火脆性，有時也稱可逆回火脆性。這種脆性的產(chǎn)生與加熱和冷卻條件有關(guān)。氫脆：氫脆：在含氫氣氛中加熱引起的氫致裂紋在含氫氣氛中加熱引起的氫致裂紋 氣體滲碳，碳氮共滲的工件產(chǎn)生裝配斷裂、放置開裂和使用過程斷裂現(xiàn)象。斷口分析表明，斷口為沿晶斷裂和準(zhǔn)解理斷裂，晶面出

3、現(xiàn)非常細(xì)小的爪狀撕裂線。裂紋既沿晶發(fā)展，又沿板條馬氏體束發(fā)展，屬沿晶和穿晶的混合斷裂，并有較多的二次裂紋，這些都是氫致裂紋的典型特征。進一步分析證明，斷裂屬于延遲斷裂。它不是在熱處理后或裝配時立即出現(xiàn)，而是在放置一定時間后斷裂的。氣體滲碳或碳氮共滲或其他保護氣氛中氫含量都?xì)怏w滲碳或碳氮共滲或其他保護氣氛中氫含量都是比較是比較高的。高的。 氫有很大的易動性，易被鋼中的所謂“陷餅”捕捉。鋼中夾雜物、疏松等內(nèi)部缺陷可能成為 “陷階”。夾雜物等缺陷受載時的應(yīng)力集中與氫含量高這兩個條件的疊加，易使氫致裂紋優(yōu)先產(chǎn)生。對斷裂的齒輪軸分析表明，斷口有較多的夾雜物，而且基本上分布于晶界上。從斷裂部位看，它發(fā)生在

4、應(yīng)力集中很大的螺紋根部，螺紋退刀槽與花鍵連接處，或在花鍵的齒部與底圓的過渡處。 產(chǎn)生氫脆一般必須具有三個基本條件產(chǎn)生氫脆一般必須具有三個基本條件： 1）有足夠的氫； 2）有對氫敏感的金相組織； 3）有足夠的三向應(yīng)力存在。 如上所述，滲碳、碳氮共滲，保護氣氛加熱所用的氣氛中，都含有大量的氫氣，無論是排氣 階段還是強滲階段，爐氣中存在著大量的可被工件表面吸附的活性氫原子，工件在此氣氛下長時間保溫，必然有滲氫現(xiàn)象。非金屬夾雜物等缺陷又易捕獲氫，使氫在沿晶界分布的夾雜物中含量增高。 不同顯微組織對氫脆的敏感性大致按如下次序增加：鐵素體或珠光體，貝氏體，低碳馬氏體，馬氏體和貝氏體的混合物，孿晶馬氏體。滲

5、碳淬火組織中具有較敏感的顯微組織。 應(yīng)力測試表明，延遲斷裂的零件處于三向拉應(yīng)力狀態(tài)。氫脆的檢查表明：在碳氮共滲直接淬火、低溫回火氫脆的檢查表明：在碳氮共滲直接淬火、低溫回火后的試樣，慢速拉伸的塑性指標(biāo)（斷面收縮率）明后的試樣，慢速拉伸的塑性指標(biāo)（斷面收縮率）明顯下降顯下降，如表，如表下表下表所示所示： 為了消除氫脆可采用以下措施為了消除氫脆可采用以下措施： 1）脫氫處理，碳氮共滲后零件進行空冷，再進行加熱（860度）油淬，隨后180度回火2小時，經(jīng)該工藝處理后，斷面收縮率已恢復(fù)到原來水平，這是由于氫在重新加熱中逸出，氫脆現(xiàn)象消失。 2）低溫回火，試驗研究表明，隨著回火保溫時間的增加，斷面收縮率上升，保溫8h，斷面收縮率基本恢復(fù)。在實際生產(chǎn)中應(yīng)采用8h 以上的低溫