鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火_第1頁
鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火_第2頁
鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火_第3頁
鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火_第4頁
鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火_第5頁
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文檔簡介

第十章

鋼的回火轉(zhuǎn)變與回火1鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!回火就是將淬火后鋼在A1以下溫度加熱、保溫,并以適當(dāng)速度冷卻的工藝過程?;鼗鸹灸康奶岣叽慊痄摰乃苄院晚g性,降低其脆性降低或消除淬火所引起的殘余應(yīng)力不可避免地降低其強(qiáng)度和硬度穩(wěn)定工具鋼制品的尺寸2鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!對(duì)于合金鋼,隨著合金元素種類和數(shù)量的不同,AR的變化幅度可能更大一些。10.1淬火鋼回火時(shí)的組織變化淬火鋼的組織馬氏體殘余奧氏體當(dāng)C%<0.5%時(shí),AR量常小于2%當(dāng)C%為0.8%時(shí),AR量約為6%當(dāng)C%為1.25%時(shí),AR量超過30%對(duì)于碳鋼3鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!淬火鋼的組織馬氏體殘余奧氏體M中的碳是高度過飽和的M具有很高的應(yīng)變能和界面能殘A具有一定數(shù)量淬火組織是高度不穩(wěn)定的回火處理就是通過提高原子的活動(dòng)能力、使轉(zhuǎn)變能以適當(dāng)?shù)乃俣冗M(jìn)行,或在適當(dāng)時(shí)間內(nèi)使轉(zhuǎn)變達(dá)到所需要的程度。一旦動(dòng)力學(xué)條件具備,M轉(zhuǎn)變就會(huì)自發(fā)進(jìn)行就是使原子具有足夠的活動(dòng)能力4鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!在80~100℃以下回火時(shí),雖然從組織和硬度方面觀察不到明顯變化,但此時(shí)M中卻發(fā)生了C的偏聚.㈠馬氏體中碳原子偏聚——時(shí)效階段(100℃以下)晶體點(diǎn)陣中的微觀缺陷較多碳鋼中M是碳在α–Fe中的過飽和固溶體,C分布于bcc點(diǎn)陣的扁八面體間隙中心,使晶體產(chǎn)生較大彈性變形其彈性變形能儲(chǔ)存于M晶體內(nèi)處于不穩(wěn)定狀態(tài),要自發(fā)地向穩(wěn)定狀態(tài)過渡M的內(nèi)能較高5鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!⑵高碳片狀馬氏體中碳原子的富集區(qū)高碳片狀M的亞結(jié)構(gòu)為孿晶,可被利用的低能量位錯(cuò)很少,因此除少量C原子可以向位錯(cuò)偏聚外,大量碳原子可以在M的某一晶面(一般為{112}α或{100}α晶面)上富集,形成碳濃度比平均碳濃度高的碳原子富集區(qū)。偏聚區(qū)形成的條件M中不具備形成碳化物的條件,或形成的碳化物穩(wěn)定性小于偏聚區(qū)碳原子擴(kuò)散能力不能過大,否則偏聚區(qū)將因原子擴(kuò)散而消失6鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!在80~250℃之間,隨著回火溫度的升高以及回火時(shí)間的延長,偏聚區(qū)或富集區(qū)的碳原子將發(fā)生有序化,繼而轉(zhuǎn)變成碳化物而析出,即M發(fā)生分解。馬氏體分解階段,得到的組織是回火馬氏體。㈡馬氏體分解——回火轉(zhuǎn)變階段(80~250℃)7鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!當(dāng)回火溫度低于125℃當(dāng)回火溫度高于125℃M相呈現(xiàn)兩種正方度M相呈現(xiàn)一種正方度一種為高碳M另一種為低碳M隨回火溫度升高,正方度c/a逐漸減小,M相中碳含量逐漸降低只存在一種M相兩種碳含量不同的M相雙相分解單相分解8鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!ε-FeXC在長大時(shí),要吸收附近M中的碳原子,而遠(yuǎn)離ε-FeXC的M中碳原子仍然保持不變。雙相分解這樣在同一片M就出現(xiàn)了兩個(gè)成分不同而結(jié)構(gòu)相同的區(qū)域。雙相分解的速度與溫度有關(guān),溫度越高,其分解速度越快,而合金元素對(duì)M的雙相式分解沒有影響。9鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!回火溫度達(dá)到300℃時(shí),正方度c/a接近1,此時(shí)M相的碳濃度已經(jīng)接近平衡狀態(tài),M的脫溶分解過程基本結(jié)束。單相分解如此,在M分解過程中就不再存在兩種碳含量不同的區(qū)域,但M相的碳濃度及正方度c/a隨分解過程的進(jìn)行而不斷下降。10鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!綜上所述,在80~250℃內(nèi)回火,主要發(fā)生的回火轉(zhuǎn)變是M分解。M經(jīng)過分解獲得的是(低碳M+ε-FeXC)的混合組織,稱為回火M。注意,如果在80~250℃范圍內(nèi)回火時(shí)間過長,回火M會(huì)繼續(xù)發(fā)生變化,碳化物聚集長大,ε-FeXC轉(zhuǎn)變?yōu)楦€(wěn)定的碳化物。⑶中碳鋼馬氏體的分解中碳鋼正常淬火組織單相分解雙相分解板條M片狀M+11鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!㈣碳化物的轉(zhuǎn)變——回火轉(zhuǎn)變第三階段(250~400℃)在250~400℃回火時(shí),碳素鋼M中過飽和的C幾乎全部析出,將形成比ε-FeXC更穩(wěn)定的碳化物。碳化物的轉(zhuǎn)變,是通過ε-碳化物的溶解、χ碳化物或θ-碳化物重新析出的方式完成的;最終得到的組織是:鐵素體與片狀(或小顆粒狀)滲碳體的混合物,稱為回火屈氏體(T′)。一種是χ-Fe5C2,稱為χ碳化物另一種是θ-Fe3C,稱為θ碳化物12鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!ε轉(zhuǎn)變?yōu)棣只颚葧r(shí)只能按獨(dú)立形核長大方式;而χ轉(zhuǎn)變?yōu)棣葧r(shí)可以獨(dú)立形核,也可以原位轉(zhuǎn)變。③碳化物轉(zhuǎn)變方式碳化物轉(zhuǎn)變也是一個(gè)形核及長大過程,具體可分為兩種類型:原位形核長大:在原碳化物基礎(chǔ)上,發(fā)生成分變化和點(diǎn)陣重構(gòu),形成更穩(wěn)定的碳化物,也稱為原位轉(zhuǎn)變;獨(dú)立形核長大:原碳化物回溶到母相之中,而新的、更穩(wěn)定的碳化物在其他部位重新形核長大,也稱為離位轉(zhuǎn)變。13鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!ε-FeXC碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌愋吞蓟飼r(shí),新生成的碳化物往往呈薄片狀,且常分布在M的孿晶界或M邊界處。隨M的含碳量降低,薄片狀碳化物減少。研究表明,不論M的形態(tài)如何,在回火過程中,當(dāng)回火溫度較低時(shí),都存在這樣的薄片狀碳化物。碳化物本身是一個(gè)脆性相,特別是當(dāng)它呈薄片、分布在M的孿晶界或M的晶界上時(shí),將使鋼材的脆性增大。一般認(rèn)為,這種狀態(tài)分布的碳化物是產(chǎn)生類回火脆性的原因之一。⑶碳化物的形態(tài)及分布14鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!淬火時(shí)由于熱應(yīng)力與組織應(yīng)力的存在,使工件淬火后存在較大的內(nèi)應(yīng)力,這些內(nèi)應(yīng)力會(huì)隨著回火溫度的升高而逐漸消失。⑴淬火應(yīng)力的消失淬火應(yīng)力的消失α相的回復(fù)與再結(jié)晶碳化物聚集長大在回火第四階段,將發(fā)生第一類內(nèi)應(yīng)力第二類內(nèi)應(yīng)力第三類內(nèi)應(yīng)力區(qū)域性晶粒內(nèi)晶胞之間晶胞內(nèi)原子之間存在范圍消除溫度300℃左右400℃左右500℃左右15鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!①低碳板條狀馬氏體低C板條M隨回火溫度升高位錯(cuò)線將逐漸消失內(nèi)部亞結(jié)構(gòu)為高密度位錯(cuò)晶體內(nèi)的位錯(cuò)密度逐漸下降剩余的位錯(cuò)將重新排列成墻,形成多邊化亞結(jié)構(gòu)回復(fù)后的α相仍然保持細(xì)板條狀回復(fù)的確切溫度不易測出當(dāng)回火溫度>400℃時(shí),回復(fù)已明顯出現(xiàn)回火溫度>600℃時(shí),回復(fù)后的α相開始發(fā)生再結(jié)晶由位錯(cuò)密度較低的等軸α相新晶粒逐步代替回復(fù)后的板條狀的α相16鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!位錯(cuò)線的產(chǎn)生,可能是滲碳體析出時(shí)造成的體積變化引起的。所得到的組織同樣是回火索氏體(S′)。高碳片狀M隨回火溫度的升高,M內(nèi)部的孿晶亞結(jié)構(gòu)逐漸消失而出現(xiàn)位錯(cuò)線當(dāng)溫度高于250℃時(shí)當(dāng)溫度高于400℃時(shí)孿晶亞結(jié)構(gòu)全部消失,全部變成位錯(cuò)內(nèi)部亞結(jié)構(gòu)為高密度孿晶與板條M的回復(fù)、再結(jié)晶過程完全相同400℃以上的過程17鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!研究表明,第二相粒子在固溶體中的溶解度Cr與第二相粒子的半徑r有關(guān),可以由下式求出:式中,Cr——第二相粒子半徑為r時(shí)的溶解度;C∞——第二相粒子半徑為∞時(shí)的溶解度;M——第二相粒子的相對(duì)分子質(zhì)量;

ρ——第二相粒子的密度;

σ——單位面積界面能;可見,第二相粒子的半徑r越小,其在基體中的溶解度Cr越大。18鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!總的規(guī)律是:合金元素的加入,都會(huì)使回火轉(zhuǎn)變推遲、轉(zhuǎn)變溫度升高。10.2鋼中的合金元素對(duì)回火轉(zhuǎn)變的影響合金元素對(duì)回火轉(zhuǎn)變的影響,包括對(duì)回火轉(zhuǎn)變的四個(gè)主要階段的影響,即:馬氏體分解殘余奧氏體分解碳化物析出與轉(zhuǎn)變滲碳體的聚集長大與α相的再結(jié)晶19鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!Cr、Mo、W、V、Ti等強(qiáng)碳化物形成元素與碳原子結(jié)合力強(qiáng),增大C在M中的擴(kuò)散激活能,阻礙C原子的擴(kuò)散,可以將M分解溫度提高100~150℃。⑵強(qiáng)碳化物形成元素在合金鋼中,由于合金元素的作用,M分解的溫度將提高,通常把合金元素這種阻礙α相中碳含量降低和碳化物顆粒長大,從而使鋼件保持高強(qiáng)度和高硬度的性質(zhì),稱為回火穩(wěn)定性或抗回火性。20鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!殘A在B區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w;殘A在P區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w;殘A在回火加熱和保溫過程中不發(fā)生分解,而在隨后的冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)镸。Ms點(diǎn)以上溫度回火時(shí),殘A可能發(fā)生以下轉(zhuǎn)變:⑵回火的二次淬火、穩(wěn)定化及催化現(xiàn)象由于殘A本身的穩(wěn)定性高,或在P和B區(qū)之間比較穩(wěn)定的區(qū)域保溫時(shí),殘A可以不發(fā)生分解,而在隨后冷卻時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)镸,從而提高材料的強(qiáng)度和硬度的現(xiàn)象。①二次淬火21鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!先在560℃回火,冷卻到250℃再保溫一定時(shí)間,再冷卻到室溫時(shí),Ms′<Ms,與250℃回火工藝效果相同。說明,W18Cr4V鋼的穩(wěn)定化與催化是可逆的,但并非所有鋼殘A的穩(wěn)定化和催化都是可逆的。催化與穩(wěn)定化機(jī)理的解釋有以下幾種觀點(diǎn):碳化物析出理論;相硬化消除理論;C原子微擴(kuò)散理論:用柯氏氣團(tuán)解釋,柯氏氣團(tuán)有一上限溫度。22鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!合金元素非碳化物形成元素弱碳化物形成元素強(qiáng)碳化物形成元素Cr、Mn使碳化物穩(wěn)定性提高,C擴(kuò)散系數(shù)減小,滲碳體不易析出,使碳化物的轉(zhuǎn)變溫度升高,Cr的作用大于Mn。強(qiáng)碳化物形成元素Mo、W、V、Ti使碳化物穩(wěn)定性顯著提高,C的擴(kuò)散能力顯著下降,顯著提高碳化物的轉(zhuǎn)變溫度,提高回火穩(wěn)定性。23鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!例如:高Cr高碳鋼淬火后,在回火過程中碳化物轉(zhuǎn)變過程為(Fe,Cr)3C(Fe,Cr)3C+(Fe,Cr)7C3(Fe,Cr)7C3(Fe,Cr)23C6(Fe,Cr)7C3+(Fe,Cr)23C6回火溫度升高24鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!通常情況下,碳鋼在回火的第三階段即碳化物轉(zhuǎn)變階段,隨著滲碳體顆粒的長大,鋼件硬度將隨回火溫度的升高而逐漸下降。但當(dāng)鋼中含有某些特殊類型碳化物形成元素時(shí),如Mo、V、W、Ta、Nb、Ti等強(qiáng)碳化物形成元素,將減弱鋼件軟化傾向。當(dāng)M中含有足夠量上述碳化物形成元素時(shí),在500℃以上回火時(shí)將析出細(xì)小的特殊碳化物,導(dǎo)致因回火溫度升高、滲碳體粗化而軟化的鋼再度硬化,這種現(xiàn)象稱為二次硬化。⑹回火時(shí)的二次硬化現(xiàn)象25鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!當(dāng)鋼中含有合金元素時(shí),在回火過程中,由于合金元素?cái)U(kuò)散能力很低,新生成的特殊碳化物彌散度極高,又與α相保持共格,隨回火溫度的升高,特殊碳化物尺寸加大,數(shù)量增多,從而使α相的共格畸變增大,導(dǎo)致鋼材在隨回火溫度升高而出現(xiàn)硬度升高的現(xiàn)象,即二次硬化。②二次硬化產(chǎn)生的原因26鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!合金鋼在高溫回火時(shí),如果能形成細(xì)小彌散分布的特殊碳化物,由于碳化物又與α相保持共格聯(lián)系,因而顯著推遲α相的回復(fù)與再結(jié)晶,使α相處于較大的畸變狀態(tài),此時(shí)鋼的硬度、強(qiáng)度仍然可以保持較高的數(shù)值,即具有很高的回火穩(wěn)定性。在合金鋼中,常用合金元素如Mo、W、Ti、V、Cr和Si等,均具有阻礙回火時(shí)各類畸變消除的作用,而且一般都延緩α相的回復(fù)與再結(jié)晶以及碳化物的聚集長大過程,從而提高回火穩(wěn)定性。㈣合金元素對(duì)回火時(shí)α相回復(fù)與再結(jié)晶的影響27鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!鋼在回火時(shí)機(jī)械性能的變化,與其顯微組織的變化有著密切的關(guān)系。10.3淬火鋼回火后機(jī)械性能的變化不同碳含量的鋼隨回火溫度的升高,鋼的硬度逐漸降低。鋼的硬度28鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!當(dāng)滲碳體已析出、基體碳含量已降低到平衡濃度后,起強(qiáng)化作用的機(jī)理基本上是滲碳體的彌散強(qiáng)化。因此,隨著滲碳體的粗化和球化、以及鐵素體的回火和等軸化,鋼的硬度將進(jìn)一步降低。29鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!鋼的強(qiáng)度和塑性0.2%C鋼在回火溫度較低時(shí),由于淬火應(yīng)力的逐漸消除,鋼的強(qiáng)度有所升高,但當(dāng)回火溫度高于250℃后,由于滲碳體的析出,鋼的強(qiáng)度逐漸降低。在整個(gè)回火過程中,鋼的塑性都是隨著回火溫度的升高而逐漸升高的。與回火脆性有關(guān)30鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!0.82%C鋼由于低溫回火時(shí)高碳鋼的脆性很大,拉伸試驗(yàn)時(shí)發(fā)生早期脆斷,因此測不出強(qiáng)度值??偟囊?guī)律一樣:鋼的強(qiáng)度隨著回火溫度升高而逐漸降低,鋼的塑性隨著回火溫度的升高而逐漸升高。31鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!前者借助于內(nèi)應(yīng)力的降低、M正方度的明顯減小和體積收縮等引起塑性流變起作用;后者借助于碳化物長大時(shí)的橋接作用和擴(kuò)散控制的愈合作用起作用。鋼中的顯微裂紋高碳鋼淬火組織中,在片M的結(jié)合處往往生成許多顯微裂紋,回火對(duì)消除這些顯微裂紋具有明顯作用。主要是η-碳化物的共格析出和碳化物的聚積長大起作用。32鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!淬火鋼在回火時(shí)的沖擊韌性,并不一定隨回火溫度的升高而單調(diào)增加,許多鋼可能在兩個(gè)溫度區(qū)域出現(xiàn)韌性下降的現(xiàn)象。這種隨回火溫度的升高,沖擊韌性反而下降的現(xiàn)象,稱為“回火脆性”。在200~350℃之間出現(xiàn)的回火脆性稱為類回火脆性(低溫回火脆性);在450~600℃之間出現(xiàn)的回火脆性稱為第二類回火脆性(高溫回火脆性)。33鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!產(chǎn)生類回火脆性的工件,其斷口大多為晶間(沿晶界)斷裂;而在非脆化溫度區(qū)域回火的工件,斷口一般為穿晶(沿晶粒內(nèi)部)斷裂。②與回火后的冷卻速度無關(guān)類回火脆性與回火后的冷卻速度無關(guān),即在產(chǎn)生回火脆性的溫度區(qū)域保溫后,無論隨后是快冷還是慢冷,鋼件都會(huì)產(chǎn)生脆性。③斷口為沿晶脆性斷口34鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!說法很多,尚無定論,很可能是多種因素綜合作用的結(jié)果,而對(duì)于不同的鋼材來說,也可能是不同因素所致。大致有以下三種觀點(diǎn):⑶類回火脆性的形成機(jī)制最初認(rèn)為類回火脆性產(chǎn)生的原因是由于殘余A轉(zhuǎn)變所致。殘余A轉(zhuǎn)變理論碳化物析出理論雜質(zhì)偏聚理論①殘余A轉(zhuǎn)變理論35鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!也有人認(rèn)為,S、P、Sb、As等雜質(zhì)元素在回火時(shí)向晶界、亞晶界上偏聚,降低了晶界的斷裂強(qiáng)度,引起了類回火脆性。②碳化物析出理論回火時(shí)ε-FeXC轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Fe5C2或θ-Fe3C的溫度與產(chǎn)生類回火脆性的溫度相近,而新形成的碳化物呈薄片狀,且沿板條M的板條間、板條束的邊界或片狀M的孿晶帶或晶界上析出,從而使材料的脆性增加?;鼗饻囟热邕M(jìn)一步提高,薄片狀碳化物將聚集長大和球化,將導(dǎo)致脆性降低,沖擊韌性升高。③雜質(zhì)偏聚理論36鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!在450~600℃之間出現(xiàn)的回火脆性第二類回火脆性,也稱為高溫回火脆性。試驗(yàn)表明,出現(xiàn)這種回火脆性時(shí),鋼的沖擊韌性降低,脆性轉(zhuǎn)折溫度升高,但抗拉強(qiáng)度和塑性并不改變,對(duì)許多物理性能也不產(chǎn)生影響。㈡第二類回火脆性在產(chǎn)生回火脆性的溫度區(qū)間緩慢冷卻時(shí)產(chǎn)生第二類回火脆性,而快速冷卻時(shí)則可消除或減弱。⑴第二類回火脆性的主要特征①第二類回火脆性對(duì)回火后冷速敏感37鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!回火脆性敏感度一般用脆化處理前后韌脆轉(zhuǎn)折溫度之差(Δθ)來描述,Δθ也稱為“回火脆度”。⑵回火脆性大小的表示方法38鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!第二類為促進(jìn)第二類回火脆性的合金元素:如Ni、Cr、Mn、Si、C等,這些合金元素單獨(dú)存在時(shí)不會(huì)引起第二類回火脆性,必須與雜質(zhì)元素同時(shí)存在時(shí)才能引起第二類回火脆性;當(dāng)雜質(zhì)元素含量一定時(shí),這類元素含量越多,脆化就越嚴(yán)重,當(dāng)兩種以上元素同時(shí)存在時(shí),脆化作用就更大;第三類為抑制第二類回火脆性的元素:如Mo、W、V、Ti以及稀土元素La、Nd、Pr等,這類合金元素可以抑制第二類回火脆性,但加入量有一個(gè)最佳值,超過該值后,其抑制效果減弱。39鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!③組織因素的影響不論鋼具有何種原始組織,經(jīng)脆化處理后均可產(chǎn)生第二類回火脆性。但以馬氏體組織的回火脆性最嚴(yán)重,貝氏體組織次之,珠光體組織最小。第二類回火脆性還與奧氏體晶粒大小有關(guān),奧氏體晶粒粗大,則回火脆性敏感度增大。40鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!從上述特征來看,第二類回火脆性的脆化過程必然是一個(gè)受擴(kuò)散控制的、發(fā)生于晶界的、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。這種可逆過程只可能有兩種情況,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。到目前為止,已經(jīng)提出了各種各樣的脆化模型,但歸納起來,不外乎是脆性相析出理論和雜質(zhì)元素偏聚理論。41鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!近年來,利用俄歇電子譜儀以及電子探針等表面極薄層化學(xué)成分的探測技術(shù),已經(jīng)證明,沿原A晶界的極薄層內(nèi)確實(shí)偏聚了某些合金元素(如Cr、Ni等)及雜質(zhì)元素(如Sb、Sn、P等),且雜質(zhì)元素的偏聚與第二類回火脆性有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此認(rèn)為:Sb、Sn、P等雜質(zhì)元素向原始A晶界的偏聚是產(chǎn)生第二類回火脆性的主要原因。促進(jìn)第二類回火脆性的合金元素(如Cr、Ni等):與雜質(zhì)原子的親和力大,在回火時(shí)其本身也向晶界偏聚,同時(shí)將雜質(zhì)元素帶至晶界而引起脆化。②雜質(zhì)元素偏聚理論42鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!選用高純度鋼種,盡量降低鋼中雜質(zhì)元素的含量;加入能細(xì)化奧氏體晶粒的元素(如Nb、V、Ti等)以細(xì)化奧氏體晶粒,增加晶界面積,降低單位面積雜質(zhì)元素的含量;加入適量的能扼制第二類回火脆性的合金元素如Mo、W等;避免在450~650℃范圍內(nèi)回火,在650℃以上回火后應(yīng)采取快冷。

⑸第二類回火脆性的防止方法43鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁!回火:是將淬火鋼加熱到A1以下某一溫度,經(jīng)過保溫,然后以一定的冷卻方法冷至室溫的熱處理操作。10.5鋼的回火工藝降低脆性,消除內(nèi)應(yīng)力,防止零件變形或開裂;得到對(duì)工件所要求的硬度、強(qiáng)度、塑性和韌性等力學(xué)性能;促使淬火后的馬氏體和殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變,穩(wěn)定工件尺寸?;鼗鹉康挠腥?4鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁!45鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁!鋼回火后的性能主要取決于回火溫度。生產(chǎn)中是根據(jù)對(duì)工件的硬度要求來選擇回火溫度的。這是因?yàn)橛捕葯z查簡便易行,且硬度與強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)有著對(duì)應(yīng)的關(guān)系。⑵回火規(guī)范的確定回火溫度回火保溫時(shí)間回火冷卻方法①回火溫度的選擇46鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁!回火保溫時(shí)間,是根據(jù)工件材料、工件尺寸、對(duì)工件的性能要求和加熱爐型而定的。對(duì)于中溫或高溫回火的工件,回火保溫時(shí)間可按下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:t=aD+b②回火時(shí)間的確定式中:t——回火保溫時(shí)間(min)D——工件有效厚度(mm);b——附加保溫時(shí)間,一般為10~20min;a——加熱系數(shù)(min/mm)47鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁!一般鋼種回火保溫后,大都在空氣中冷卻。但對(duì)某些具有第二類回火脆性的合金鋼,高溫回火后,必須在油或水中進(jìn)行快冷,以避免出現(xiàn)回火脆性。但是快冷后又增加了工件的內(nèi)應(yīng)力,因此,對(duì)于重要的工件來說,快冷后應(yīng)再進(jìn)行一次低溫回火處理,以消除內(nèi)應(yīng)力。③回火冷卻方法48鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁!根據(jù)在不同溫度范圍內(nèi)發(fā)生的組織轉(zhuǎn)變,碳鋼的整個(gè)回火過程可分為5個(gè)有區(qū)別而又相互重疊的階段。時(shí)效階段(100℃以下):馬氏體中碳原子偏聚回火第1階段(80~250℃):馬氏體分解回火第2階段(200~300℃):殘余奧氏體分解回火第3階段(250~400℃):碳化物析出與轉(zhuǎn)變回火第4階段(400℃以上):滲碳體的聚集長大與α相的再結(jié)晶回火轉(zhuǎn)變隨著溫度的升高是連續(xù)進(jìn)行的,由于所采用的試驗(yàn)方法和精度不同,不同文獻(xiàn)給出的各階段的溫度范圍略有差異,甚至對(duì)回火階段的劃分也不同。49鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁!⑴低碳位錯(cuò)型馬氏體中碳的偏聚M中C原子分布在正常間隙位置時(shí)比偏聚在位錯(cuò)線附近時(shí)的電阻要高,因此可通過測定淬火鋼的電阻率變化來間接推測C原子的偏聚行為。在20~100℃的范圍內(nèi)板條M晶內(nèi)存在大量的位錯(cuò)C原子可通過擴(kuò)散從八面體間隙位置遷出遷入微觀缺陷比較集中的地方而發(fā)生偏聚使M的內(nèi)能降低C傾向于在位錯(cuò)線附近偏聚形成C偏聚區(qū)間隙位置的彈性變形減小導(dǎo)致M彈性畸變能下降50鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁!C富集區(qū)的形狀為片狀,厚度為3?,寬度為6?,長為7?,每片中含2~3個(gè)碳原子。富集區(qū)只是碳原子在某一晶面上的富集,因此,它與母相馬氏體保持密切的聯(lián)系,它的存在將使馬氏體點(diǎn)陣發(fā)生畸變;隨富集區(qū)數(shù)量的增加,畸變量也增加,硬度將有所提高,同時(shí)也使馬氏體的電阻率有所提高。C富集區(qū)的能量C偏聚區(qū)的能量>C富集區(qū)的穩(wěn)定性C偏聚區(qū)的穩(wěn)定性<51鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁!M分解過程中隨著碳化物的析出,M中碳含量的不斷下降,將使點(diǎn)陣常數(shù)c下降,a升高,正方度c/a減小。實(shí)驗(yàn)測定了高碳鋼(1.4%C)M的正方度與回火溫度之間的關(guān)系⑴高碳馬氏體的分解回火溫度回火時(shí)間a/?c/?c/aC%室溫10年2.8462.880,3.021.012,1.0620.27,1.4100℃1h2.8462.882,3.021.013,1.0540.29,1.2125℃1h2.8462.8861.0130.29150℃1h2.8522.8861.0120.27175℃1h2.8572.8841.0090.21200℃1h2.8592.8781.0060.14225℃1h2.8612.8721.0040.08250℃1h2.8632.8701.0030.0652鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁!當(dāng)回火溫度較低(20~150℃)時(shí),M的分解將以雙相分解方式進(jìn)行。①雙相分解在高碳M分解過程中,碳以碳化物的形式析出,此時(shí)析出的碳化物為亞穩(wěn)碳化物,屬于Fe3N型,一般稱為ε-碳化物,用ε-FeXC表示,其中X常為2~3。雙相分解由于溫度較低,碳原子擴(kuò)散能力很弱,ε-FeXC在M內(nèi)某些碳富集區(qū)通過能量、結(jié)構(gòu)和成分起伏形核,并向M中長大。53鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁!當(dāng)溫度超過125~150℃后,M的分解將以單相分解即連續(xù)式分解方式進(jìn)行。此時(shí)碳原子的活動(dòng)能力增強(qiáng),能夠進(jìn)行較長距離的擴(kuò)散。②單相分解因此,已經(jīng)析出的碳化物有可能從較遠(yuǎn)處獲得碳原子而長大,M相內(nèi)的碳濃度梯度也可以通過C的擴(kuò)散而消除。單相分解54鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第54頁!⑵低碳馬氏體的分解對(duì)于低碳的板條M(C%<0.2%)在回火溫度為100~200℃時(shí)在回火溫度高于200℃時(shí)C仍以偏聚狀態(tài)存在于M內(nèi)而不析出碳化物才有可能通過單相分解析出碳化物證據(jù):0.8%C鋼,淬火后在200℃回火,使馬氏體析出ε-FeXC,然后塑性變形引入位錯(cuò),重新在200℃回火,發(fā)現(xiàn)位錯(cuò)區(qū)的ε-FeXC部分重溶。55鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第55頁!㈢殘A分解——回火轉(zhuǎn)變第二階段(200~300℃)由于M轉(zhuǎn)變的不完全性隨回火溫度的升高淬火后組織為(M+殘A)M的分解使M對(duì)殘A的機(jī)械作用降低Fe及C原子的活動(dòng)能力加強(qiáng)殘A將恢復(fù)轉(zhuǎn)變的動(dòng)力在MS以下溫度回火,殘A轉(zhuǎn)變?yōu)镸,然后分解為回火M在B轉(zhuǎn)變區(qū)回火,殘A轉(zhuǎn)變?yōu)锽下。56鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第56頁!當(dāng)回火溫度高于200℃時(shí),直接由偏聚區(qū)析出θ-Fe3C,也有可能從板條M邊界上析出。⑴碳化物形成的方式碳化物的形成是通過形核長大方式進(jìn)行的。在250℃以上低溫回火時(shí),M分解析出與M保持共格聯(lián)系的ε-FeXC,隨著ε-FeXC的長大,將使母相的點(diǎn)陣畸變增大,當(dāng)ε-FeXC長大到一定尺寸后,共格關(guān)系將被破壞,此時(shí)ε-FeXC將轉(zhuǎn)變?yōu)楦€(wěn)定的碳化物。①低C鋼②高C鋼57鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第57頁!隨回火溫度的升高,碳化物由亞穩(wěn)定狀態(tài)向穩(wěn)定狀態(tài)過渡。隨回火保溫時(shí)間的延長,碳化物的轉(zhuǎn)變溫度降低。⑵溫度及時(shí)間對(duì)碳化物轉(zhuǎn)變的影響58鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第58頁!㈤α相的回復(fù)與再結(jié)晶及碳化物聚集長大——回火轉(zhuǎn)變第四階段(高于400℃)在400~700℃之間回火時(shí)片狀滲碳體將逐漸球化并聚集長大尺寸較大的滲碳體等軸狀鐵素體兩者的混合物稱為回火索氏體鐵素體也將發(fā)生回復(fù)和再結(jié)晶59鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第59頁!⑵α相的回復(fù)與再結(jié)晶淬火M內(nèi)部能量高,處于亞穩(wěn)態(tài)晶粒形狀非等軸狀內(nèi)部位錯(cuò)等缺陷密度較高在回火過程中會(huì)發(fā)生回復(fù)與再結(jié)晶60鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第60頁!第二相顆粒對(duì)晶界具有釘扎作用,回火時(shí)析出的碳化物顆粒,對(duì)α相的再結(jié)晶具有阻礙作用。鋼中碳含量愈高,α相的再結(jié)晶愈困難。通過α相的回復(fù)與再結(jié)晶后,得到的組織為回火索氏體,一般用S′表示。組織為等軸狀的鐵素體加上粒狀滲碳體。②高碳片狀馬氏體高碳片狀M內(nèi)部的亞結(jié)構(gòu)主要是高密度的孿晶,因此這類M的回復(fù)與再結(jié)晶過程不同于板條狀M。61鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第61頁!碳化物的球化、長大過程,是按照小顆粒溶解,大顆粒長大的機(jī)制進(jìn)行的。⑶碳化物聚集長大淬火碳素鋼在較高溫度回火時(shí)當(dāng)溫度高于400℃時(shí)當(dāng)溫度高于600℃時(shí)滲碳體會(huì)發(fā)生聚集長大和球化滲碳體已經(jīng)開始聚集長大和球化細(xì)粒狀的滲碳體會(huì)迅速聚集并粗化62鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第62頁!如果已經(jīng)析出的碳化物粒子的大小不一,則由于其溶解度不同,將在α相內(nèi)形成濃度梯度,基體中小顆粒內(nèi)濃度較高的合金元素原子和碳原子將向濃度較低的大顆粒碳化物處擴(kuò)散,結(jié)果導(dǎo)致小顆粒碳化物的溶解、大顆粒的長大。若碳化物呈桿狀或薄片狀,則由于各碳化物部位的曲率半徑r不同,其溶解度也不同。r較小的碳化物部位將溶解,r較大的碳化物部位將長大,這將使桿或片發(fā)生斷裂,導(dǎo)致碳化物球化。63鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第63頁!合金鋼中的M分解與碳素鋼相似,但其分解速度受合金元素的影響非常顯著,尤其是M分解的后期。合金元素對(duì)M分解的影響,主要是通過影響C的擴(kuò)散來實(shí)現(xiàn)的。因此,合金元素對(duì)C的偏聚、雙相式分解的影響不大,而對(duì)單相分解的影響較大。㈠

合金元素對(duì)M分解的影響⑴非碳化物形成元素Ni、Mn與C的結(jié)合力與Fe相差不大,所以對(duì)C的擴(kuò)散影響不大,對(duì)M分解的影響也不大;Si、Co雖不形成碳化物,但可溶入ε-FeXC中而提高其穩(wěn)定性,使ε-FeXC不易聚集而推遲M的分解.64鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第64頁!合金鋼中的殘A轉(zhuǎn)變與碳素鋼基本相似,只是合金元素可以改變殘余A分解的溫度和速度,從而可能對(duì)殘余A轉(zhuǎn)變的性質(zhì)和類型產(chǎn)生影響。㈡合金元素對(duì)殘余奧氏體轉(zhuǎn)變的影響⑴合金元素對(duì)殘A轉(zhuǎn)變的影響淬火合金鋼回火時(shí),殘A的轉(zhuǎn)變與回火溫度和殘A的穩(wěn)定性有關(guān)。通常,合金元素的加入提高殘A的穩(wěn)定性。在Ms點(diǎn)以下溫度回火,殘A將轉(zhuǎn)變?yōu)镸。若Ms點(diǎn)較高(>100℃),隨后還將發(fā)生M的分解,形成M回。65鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第65頁!研究發(fā)現(xiàn),二次淬火所產(chǎn)生的M量,與二次淬火的Ms′點(diǎn)和鋼材原Ms點(diǎn)之間的關(guān)系密切相關(guān)。②穩(wěn)定化及催化現(xiàn)象560℃回火時(shí),Ms′高于Ms,產(chǎn)生了催化作用。250℃回火時(shí),Ms′低于Ms,產(chǎn)生了穩(wěn)定化作用。例如:W18Cr4V鋼的回火工藝Ms′>MsMs′<Ms產(chǎn)生的二次淬火M量較多產(chǎn)生的二次淬火M量較少催化穩(wěn)定化66鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第66頁!㈢合金元素對(duì)回火時(shí)碳化物轉(zhuǎn)變的影響鋼中加入合金元素,對(duì)回火時(shí)碳化物轉(zhuǎn)變的性質(zhì)并無影響,但可以改變碳化物轉(zhuǎn)變的溫度范圍。合金元素非碳化物形成元素弱碳化物形成元素強(qiáng)碳化物形成元素Si可溶入ε-FeXC中使其穩(wěn)定性提高,從而使ε-FeXC轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌愋吞蓟锏臏囟壬撸渌翘蓟镄纬稍谻o、Cu、Ni、Al的影響較小。67鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第67頁!合金元素不僅影響碳化物的轉(zhuǎn)變溫度,同時(shí)對(duì)碳化物聚集與粗化也有很大的影響,使粗化溫度升高,使碳化物能保持較細(xì)小的狀態(tài)。合金鋼回火時(shí)除了有ε-FeXC、χ-Fe5C2、θ-Fe3C外還會(huì)出現(xiàn)特殊類型的碳化物。⑷合金鋼中碳化物的類型當(dāng)回火析出θ后,繼續(xù)升高回火溫度,就會(huì)發(fā)生滲碳體向更穩(wěn)定的特殊類型碳化物的轉(zhuǎn)變,合金元素不同時(shí),可以形成不同類型的特殊類型的碳化物。68鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第68頁!⑸特殊類型碳化物的形成方式原位形核長大獨(dú)立形核長大總之,回火時(shí)合金鋼中碳化物的轉(zhuǎn)變,與C及合金元素在α相和碳化物中的重新分配有著密切的關(guān)系。碳化物形成元素在滲碳體中富集,當(dāng)濃度超過合金滲碳體中的溶解度時(shí),滲碳體的點(diǎn)陣就改組成特殊碳化物的點(diǎn)陣,完成向穩(wěn)定碳化物的轉(zhuǎn)變。直接從α相中析出特殊碳化物的晶核,同時(shí)伴隨有合金滲碳體的溶解。通常含有特殊類型碳化物形成元素時(shí),按此法進(jìn)行。69鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第69頁!1——0.10%C,2——0.19%C,2.91%Cr3——0.11%C,2.14%Mo4——0.50%C,0.52%Ti5——0.32%C,1.36%V6——0.35%C,12%Cr7——0.43%C,5.6%Mo70鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第70頁!71鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第71頁!合金元素含量增高,這種延緩α相的回復(fù)與再結(jié)晶的作用越強(qiáng)。鋼中同時(shí)加入幾種合金元素,其相互作用加劇??傊?,合金鋼具有較高的回火穩(wěn)定性,同時(shí)由于回火時(shí)可以出現(xiàn)二次淬火和二次硬化現(xiàn)象,使零件回火后仍具有較高的硬度和強(qiáng)度,使鋼具有紅硬性和熱強(qiáng)性,這對(duì)高溫下工作的零件是非常重要的。72鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第72頁!馬氏體的硬度主要來自過飽和C的固溶強(qiáng)化。在回火的時(shí)效階段即100℃時(shí),回火組織的硬度略有增加,低溫回火峰值的出現(xiàn)與η-碳化物的共格析出有關(guān)。除時(shí)效階段外,回火的整個(gè)過程都伴隨著馬氏體碳含量降低,而過渡碳化物析出產(chǎn)生的硬化效果小于固溶強(qiáng)化作用的減弱,因此鋼的硬度下降。73鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第73頁!雖然,鋼中M將因碳化物的析出而使硬度逐漸降低,但又因殘余A轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗餗或貝氏體而使硬度升高。硬度的變化還與鋼中殘余A含量密切相關(guān)。這兩種相互矛盾因素的作用可使鋼的硬度變化從緩慢下降到保持不變,這種硬度的變化情況取決于殘余A量的多少。高碳鋼經(jīng)相同溫度回火后的硬度較低碳鋼為高。74鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第74頁!0.41%C鋼在回火溫度較低時(shí),由于淬火應(yīng)力的逐漸消除,鋼的強(qiáng)度有所升高,但當(dāng)回火溫度高于250℃后,由于滲碳體的析出,鋼的強(qiáng)度逐漸降低。在整個(gè)回火過程中,鋼的塑性都是隨著回火溫度的升高而逐漸升高的。75鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第75頁!彈性極限值在300~400℃之間出現(xiàn)峰值。高溫回火后的彈性極限值低是因?yàn)楦邷鼗鼗鸷箐摰膹?qiáng)度太低;而低溫回火后的彈性極限值低是由于內(nèi)應(yīng)力未得到充分消除。因此,彈簧鋼一般在300~400℃回火。76鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第76頁!通常,淬火鋼在回火時(shí),隨著回火溫度的升高,由于淬火內(nèi)應(yīng)力消除、碳化物聚集長大和球化,以及相的回復(fù)和再結(jié)晶,強(qiáng)度和硬度降低,韌性升高。但是,在許多鋼的回火溫度與沖擊韌性的關(guān)系曲線中出現(xiàn)了兩個(gè)低谷,一個(gè)在200~350℃之間,另一個(gè)在450~600℃之間。10.4鋼的回火脆性77鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第77頁!如果將已經(jīng)產(chǎn)生類回火脆性的工件加熱到更高溫度回火,則可以消除脆性,使沖擊韌性重新升高。此時(shí),即使再將工件在產(chǎn)生這種回火脆性的溫度區(qū)域內(nèi)回火,也不會(huì)重新產(chǎn)生這種脆性。因此,類回火脆性也稱為不可逆回火脆性。⑴類回火脆性的主要特征幾乎所有的鋼均存在類回火脆性。㈠類回火脆性①具有不可逆性78鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第78頁!⑵類回火脆性的影響因素類回火脆性影響因素類回火脆性就愈嚴(yán)重愈粗大愈多化學(xué)成分A晶粒度殘余A量如S、P、As、Sb、Cu、N、H、O等如Mn、Si、Cr、Ni、V等,還可能提高脆性出現(xiàn)的溫度如Mo、W、Ti、Al等,以Mo效果最顯著有害雜質(zhì)元素促進(jìn)脆性元素減弱脆性元素79鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第79頁!類回火脆性出現(xiàn)的溫度范圍正好與碳鋼回火時(shí)殘A轉(zhuǎn)變的溫度范圍相對(duì)應(yīng)。但有些鋼類回火脆性與殘A轉(zhuǎn)變并不完全對(duì)應(yīng),故殘A轉(zhuǎn)變理論不能解釋各種鋼的類回火脆性。殘余A存在于馬氏體板條之間如果回火時(shí)殘余A分解如果回火時(shí)殘余A不分解在馬氏體板條之間產(chǎn)生滲碳體薄膜馬氏體沿晶斷裂或奧氏體穿晶斷裂改善鋼的韌性80鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第80頁!①

降低鋼中雜質(zhì)元素的含量;②

用Al脫氧,或加入Nb、V、Ti等合金元素細(xì)化A晶粒;③

加入Mo、W等可以減輕;④

加入Cr、Si調(diào)整溫度范圍(推向高溫);⑤

采用等溫淬火代替淬火回火工藝。⑷類回火脆性的防止方法目前沒有一個(gè)有效的熱處理方法或合金化方法能夠完全消除鋼中的這種回火脆性。但可以采取以下措施減輕類回火脆性。81鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第81頁!將已經(jīng)處于脆化狀態(tài)的試樣重新回火加熱并快速冷卻至室溫,則可以消除第二類回火脆性,回復(fù)到韌化狀態(tài)。與此相反,對(duì)處于韌化狀態(tài)的試樣,再經(jīng)脆化處理,又會(huì)變成脆化狀態(tài),故第二類回火脆性為可逆回火脆性。這表明第二類回火脆性與原奧氏體晶界存在某些雜質(zhì)元素有密切關(guān)系。②第二類回火脆性具有可逆性③第二類回火脆性的斷口為沿晶(晶間)斷裂82鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變與回火共93頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第

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