眾所周知,淬火(huo)鋼不能直(zhi)接應用于工(gong)程,必須經(jing)過回火(huo)才可使用。


一、馬氏體不銹鋼的回火轉變(bian)


 高清下載香蕉視頻app蘋果:馬氏體不銹鋼淬火后的回火過程,基本上也遵循回火四個階段的規律。


 1. 淬火馬氏體的分解(jie)階段(第(di)Ⅰ階段)


  淬火鋼在從室溫至250℃溫度范圍內加熱時,淬火馬氏體中過飽和的碳將析出,馬氏體中的碳含量降低。研究證明,這時析出碳化物是亞穩定的。結構大致為FeχC型,屬ε相。也有的認為是高度彌散分布的Fe3C。


 還(huan)有(you)更進一(yi)步的(de)研究認為,在(zai)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體分解(jie)并析出碳化物之前(qian),馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體中(zhong)過(guo)飽和(he)的(de)碳原子已經有(you)一(yi)個偏(pian)(pian)聚(ju)(ju)過(guo)程(還(huan)不是析出),碳原子形成十分細小(xiao)的(de)偏(pian)(pian)聚(ju)(ju)團(tuan)。對于較(jiao)高含碳量的(de)鋼(gang),這(zhe)個偏(pian)(pian)聚(ju)(ju)團(tuan)向(xiang)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體的(de)孿晶界面偏(pian)(pian)聚(ju)(ju)。而(er)在(zai)較(jiao)低含碳量的(de)鋼(gang)中(zhong),這(zhe)個偏(pian)(pian)聚(ju)(ju)團(tuan)向(xiang)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體的(de)位錯線附近的(de)條片界面上偏(pian)(pian)聚(ju)(ju)。有(you)的(de)資(zi)料將這(zhe)個碳原子的(de)偏(pian)(pian)聚(ju)(ju)過(guo)程稱(cheng)為馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體回火的(de)準(zhun)備階段。


 在(zai)馬(ma)氏(shi)體不銹鋼(gang)中,雖然有鉻(ge)的(de)存(cun)在(zai),但由于這個(ge)階段的(de)溫度較低,所以,鉻(ge)不會(hui)對于這個(ge)階段產(chan)生明顯的(de)影響。


 馬氏體分解階段完成后,鋼的組織構成應該是回火馬氏體和FexC型碳化物。


 淬火(huo)鋼在完成這個階段(duan)轉(zhuan)變(bian)后,經低(di)溫回火(huo)的馬氏體性能略(lve)有改變(bian),并有以下特(te)點(dian)。


 ①. 和淬火(huo)狀態的(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)相同,低溫回(hui)火(huo)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)的(de)強度(du)主要(yao)由鋼的(de)含(han)碳量來決(jue)定。合金元素對提高回(hui)火(huo)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)強度(du)的(de)作用(yong)很小。


 ②. 含(han)碳量大(da)于0.3%的(de)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)低溫回火時,基(ji)體(ti)(ti)中的(de)固溶成會由于碳的(de)析出而下降,降至0.2%~0.3%范(fan)圍之(zhi)內,由碳過飽和(he)固溶所(suo)引(yin)起的(de)晶格(ge)畸變大(da)部(bu)分(fen)會消除。雖然碳量的(de)變化(hua)仍會影響(xiang)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)的(de)強度,但碳對淬火馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)是以固溶強化(hua)方式產生(sheng)影響(xiang)的(de),而對低溫回火馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)則是以析出碳化(hua)物(wu)數量為主要影響(xiang)方式。所(suo)以,鋼碳含(han)量的(de)增加(jia)對低溫回火馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)強度的(de)影響(xiang)不如對淬火馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)的(de)影響(xiang)大(da)。


 ③. 合(he)(he)金元素雖對回(hui)火(huo)馬氏體的強(qiang)度影響不(bu)大(da),卻(que)能明(ming)顯影響它的韌性。低溫回(hui)火(huo)時,等強(qiang)度的合(he)(he)金鋼沖擊值可比碳鋼高(gao)幾倍。


2. 殘留(liu)奧氏體的轉變階段(第Ⅱ階段)


  在回火(huo)230~280℃溫度(du)范(fan)圍(wei)內,馬氏(shi)(shi)體(ti)分(fen)(fen)解(jie)(jie)還在進行,馬氏(shi)(shi)體(ti)內的(de)含碳(tan)(tan)量繼續降低,與此(ci)同時,還發生(sheng)殘留奧氏(shi)(shi)體(ti)的(de)轉(zhuan)變(bian),即殘留奧氏(shi)(shi)體(ti)的(de)分(fen)(fen)解(jie)(jie),分(fen)(fen)解(jie)(jie)產物(wu)為低碳(tan)(tan)的(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)和(he)ε型碳(tan)(tan)化物(wu)。回火(huo)時殘留奧氏(shi)(shi)體(ti)的(de)轉(zhuan)變(bian)與過(guo)冷奧氏(shi)(shi)體(ti)在這一溫度(du)范(fan)圍(wei)的(de)分(fen)(fen)解(jie)(jie)情(qing)況相似,即以類似于貝氏(shi)(shi)體(ti)的(de)轉(zhuan)變(bian)方(fang)式(shi)轉(zhuan)變(bian)。


 殘留(liu)奧氏(shi)體(ti)中的(de)(de)含碳(tan)量對這個階段的(de)(de)轉(zhuan)變(bian)沒有大的(de)(de)影(ying)響(xiang),合金(jin)元(yuan)素,特(te)別是鉻會提高殘留(liu)奧氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)溫度范(fan)圍(wei),并可抑(yi)制殘留(liu)奧氏(shi)體(ti)的(de)(de)轉(zhuan)變(bian)。


 由于殘(can)留奧氏體的分解產物是低碳(tan)馬氏體和ε型碳(tan)化物(或分解成下貝氏體),所(suo)以,對鋼會有強化作用,出現明顯的硬化現象。


 3. χ、θ碳化物的形成(cheng)階段(第Ⅲ階段)


   不同含碳量的馬氏體在260~360℃溫度區間回火時,首先會析出x型碳化物,分子式為Fe5C2(有的認為是Fe2C),并隨回火溫度的升高而長大。較高含碳量的鋼中,這種碳化物可保持到大約450℃.而較低含碳量鋼中,這種碳化物穩定性較差。在這一階段,隨著溫度的升高,x碳化物將轉化成θ碳化物,其分子式為Fe3C。同時,在低溫度區間,從馬氏體中已經析出的ε碳化物(FexC)也逐漸轉變為θ碳化物。


  在這(zhe)個溫度區間(jian)回火,由于馬氏體中碳的(de)(de)繼續析出,晶格(ge)畸變基本消(xiao)(xiao)除,,析出的(de)(de)碳化物質點有(you)(you)聚合傾向(xiang),組織中的(de)(de)位錯密度減少,李晶界(jie)消(xiao)(xiao)除,這(zhe)一(yi)系列變化,使鋼(gang)的(de)(de)硬度和強度有(you)(you)所下(xia)降,但在這(zhe)個階段(duan),有(you)(you)些鋼(gang)會產生脆(cui)性,即第一(yi)類回火脆(cui)性。在馬氏體不銹鋼(gang)中,由于鉻元素的(de)(de)存在,對碳化物的(de)(de)形成會起到阻(zu)礙作用。


 4. 碳(tan)化物的集聚(ju)長大階(jie)段(第(di)Ⅳ階(jie)段)


  在淬火馬氏體間火第皿階段結束后,馬氏體分解全部完成,形成高度分散的鐵素體和碳化物的混合物。碳化物主要是θ型碳化物Fe3C,也會有少量尚未完全轉變的x碳化物和ε碳化物。


  實(shi)際上,在第(di)皿階段后期(qi),大約從(cong)300℃開始(shi),碳化(hua)物開始(shi)集聚、長大。400℃以上,這個過程更明顯了。


  電(dian)子顯微(wei)鏡(jing)分析表明:在(zai)較(jiao)低溫度下回(hui)火(huo)(huo)時形成的碳化物(wu)呈圓片狀(zhuang),隨回(hui)火(huo)(huo)溫度的提(ti)高逐漸粗化,最后變(bian)成球狀(zhuang)。在(zai)550℃以上,獲得顆(ke)(ke)粒(li)狀(zhuang)碳化物(wu),再提(ti)高回(hui)火(huo)(huo)溫度,碳化物(wu)顆(ke)(ke)粒(li)粗化、變(bian)大(da)。在(zai)碳化物(wu)集聚、長大(da)的過程(cheng)中,發生(sheng)了(le)碳及合金元素的擴散。


  鋼中的合(he)(he)金(jin)元素(su)在這一階段(duan)發揮了明顯的作(zuo)用,因為溫度較高,合(he)(he)金(jin)元素(su)已經有能力進(jin)行擴(kuo)散和移動。所(suo)以,合(he)(he)金(jin)元素(su)在鐵(tie)素(su)體(ti)和碳化物之間進(jin)行重(zhong)新分配。


  由于碳從鐵素(su)體中(zhong)充分析出(chu)及碳化物的集(ji)聚(ju)長大,鋼(gang)(gang)的硬度(du)和強度(du)下(xia)降,而塑(su)性和韌(ren)性上升,使鋼(gang)(gang)具有優良的綜合性能。但有些(xie)合金鋼(gang)(gang)在這個溫度(du)區間回火時,會產生第二類回火脆性。


  馬(ma)氏體不銹鋼(gang)中含(han)有較(jiao)高(gao)的鉻(ge),并在淬(cui)火鋼(gang)回火過程中的各(ge)個(ge)階段產生不同程度的作(zuo)用。


  鉻是強(qiang)碳(tan)化(hua)物(wu)形成元素,會(hui)增加碳(tan)化(hua)物(wu)原子間(jian)的(de)(de)(de)結合力,使碳(tan)化(hua)物(wu)的(de)(de)(de)細小顆(ke)(ke)粒(li)的(de)(de)(de)溶解難以(yi)進行,所以(yi),會(hui)阻礙較大(da)碳(tan)化(hua)物(wu)顆(ke)(ke)粒(li)的(de)(de)(de)長大(da)、集聚,也就會(hui)使回(hui)火(huo)鋼(gang)因碳(tan)化(hua)物(wu)集聚長大(da)而引起的(de)(de)(de)硬(ying)度(du)下降作用減(jian)弱。


  另(ling)外,在(zai)較高溫度回火(huo)時,由于(yu)含鉻(ge)的(de)特殊碳化物的(de)彌(mi)散(san)析出,使回火(huo)鋼的(de)硬(ying)度產生(sheng)回升現(xian)象。


  有的(de)資料顯示,含鉻(ge)12%的(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)在450℃左右回(hui)火(huo)時,會出現硬度最高(gao)點(dian),并認(ren)為,這除了鉻(ge)阻礙碳化物長大和(he)特殊碳化物彌散析(xi)出的(de)原因外(wai),還可(ke)能與殘留奧氏(shi)體(ti)(ti)轉變成(cheng)回(hui)火(huo)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)有關(guan)。


 綜上所述,鉻(ge)在馬氏體不(bu)銹鋼(gang)回(hui)(hui)火(huo)轉變過程中、發揮阻礙回(hui)(hui)火(huo)續變的(de)(de)作用(yong)。這就(jiu)是為(wei)什(shen)么要獲得與(yu)碳(tan)含(han)量相(xiang)同(tong)的(de)(de)碳(tan)鋼(gang)同(tong)樣(yang)硬度和強度時(shi),必須提高回(hui)(hui)火(huo)溫度和延長(chang)保(bao)溫時(shi)間(jian)的(de)(de)原因。




二(er)、馬(ma)氏體不(bu)銹(xiu)鋼的(de)回火脆(cui)性


 1. 回火脆(cui)性(xing)分(fen)類


  鋼(gang)的(de)回(hui)火(huo)脆(cui)(cui)(cui)性是指某些淬火(huo)鋼(gang)在(zai)某一(yi)溫度(du)區間回(hui)火(huo)時,沖擊韌性下(xia)降、脆(cui)(cui)(cui)性增加(jia)的(de)特性。在(zai)250~400℃溫度(du)區間產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)脆(cui)(cui)(cui)性稱第(di)一(yi)類(lei)回(hui)火(huo)脆(cui)(cui)(cui)性,由(you)于(yu)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)溫度(du)較低,又稱低溫回(hui)火(huo)脆(cui)(cui)(cui)性,這(zhe)種回(hui)火(huo)脆(cui)(cui)(cui)性產(chan)生(sheng)(sheng)后(hou)(hou),可以(yi)用更高溫度(du)的(de)加(jia)熱消除,之后(hou)(hou),再在(zai)脆(cui)(cui)(cui)性產(chan)生(sheng)(sheng)溫區回(hui)火(huo)時將不再產(chan)生(sheng)(sheng)脆(cui)(cui)(cui)性,所以(yi),也(ye)稱不可逆回(hui)火(huo)脆(cui)(cui)(cui)性。大多數鋼(gang)都有(you)第(di)一(yi)類(lei)回(hui)火(huo)脆(cui)(cui)(cui)性:


  在450~700℃溫(wen)度區間產(chan)生(sheng)的(de)脆(cui)性(xing)稱(cheng)第二類回火(huo)脆(cui)性(xing),由于(yu)產(chan)生(sheng)的(de)溫(wen)度較高,又(you)稱(cheng)高溫(wen)回火(huo)脆(cui)性(xing),這(zhe)種脆(cui)性(xing)產(chan)生(sheng)后,可(ke)以通過高于(yu)脆(cui)化溫(wen)度加熱(re)后快冷(leng)予以消除(chu),但消除(chu)后如果再次在脆(cui)化溫(wen)度加熱(re)緩(huan)冷(leng),則又(you)重復產(chan)生(sheng)脆(cui)性(xing),所(suo)以,也稱(cheng)可(ke)逆回火(huo)脆(cui)性(xing)。


 第(di)二類(lei)回(hui)火(huo)脆(cui)性多產生(sheng)于鉻一錳、鉻-鎳等合金鋼中,因為(wei)許多工程(cheng)零件需(xu)要在(zai)高溫回(hui)火(huo)后(hou)使用,回(hui)火(huo)溫度可能重(zhong)(zhong)合于脆(cui)化溫度,所以,人們對第(di)二類(lei)回(hui)火(huo)脆(cui)性更重(zhong)(zhong)視,研究也比較(jiao)深入(ru)。


 2. 回(hui)火脆性(xing)產(chan)生的原(yuan)因(yin)


 關(guan)于(yu)回(hui)火脆(cui)性(xing)的(de)(de)產生(sheng)原因和本質,雖有大量的(de)(de)研究,但仍未有統一的(de)(de)意見(jian),存在不(bu)同(tong)的(de)(de)假說和理論。


①. 析(xi)出(chu)理論


 淬火(huo)(huo)鋼回(hui)火(huo)(huo)時,淬火(huo)(huo)馬氏體中(zhong)過飽和的(de)(de)碳(tan)優先,以晶間斷裂(lie)為(wei)(wei)主要特征的(de)(de)事實來(lai)(lai)證明(ming)。還有(you)的(de)(de)研究者認為(wei)(wei)是鋼回(hui)火(huo)(huo)時,在(zai)某一溫(wen)度(du)條件下,各種組約在(zai)固(gu)溶體中(zhong)的(de)(de)溶解(jie)的(de)(de)回(hui)冷卻時被溶物(wu)從固(gu)溶體中(zhong)析出,并以不(bu)(bu)利于韌性(xing)的(de)(de)狀態分布。反之,快診(zhen)求它們(men)被保留在(zai)固(gu)并以不(bu)(bu)利的(de)(de)韌性(xing)無測顯影響(xiang)。但用(yong)析出物(wu)來(lai)(lai)解(jie)釋回(hui)火(huo)(huo)脆(cui)性(xing)的(de)(de)常不(bu)(bu)中(zhong),不(bu)(bu)修充分,因為(wei)(wei)在(zai)產(chan)生脆(cui)性(xing)的(de)(de)溫(wen)度(du)與(yu)(yu)室(shi)溫(wen)時相比,碳(tan)等理(li)由仍并解(jie)度(du)沒有(you)很大(da)區別(bie),另(ling)外(wai),脆(cui)性(xing)及脆(cui)化程度(du)并不(bu)(bu)與(yu)(yu)回(hui)火(huo)(huo)溫(wen)度(du)成比例。


②. 碳化物(wu)轉變理論


 認為含有合金元素的淬火鋼,在回火加熱的初期析出的是無合金碳化物,隨回火溫度的升高和合金元素擴散能力的增強,碳化物的成分和分布形態改變而引起脆性。以含路12%的馬氏體不銹鋼為例,隨著回火溫度的提高和回火時間的延長,碳化物是按(FeCr)3C→(FeCr)7C3→(FeCr)23C6的順序變化的。(FeCr)23C6引起脆性的能力更強些,特別是當其沿晶界析出和分布時,對韌性更加不利。


 這個理(li)論似乎告訴(su)我們回火脆(cui)性與(yu)回火加熱、保溫(wen)溫(wen)度(du)有關,但事(shi)實是回火脆(cui)性恰(qia)恰(qia)與(yu)冷卻(que)方式(shi)有關。


③. 殘(can)留奧氏體(ti)轉變理論


  鋼在(zai)加熱奧氏(shi)(shi)體化時(shi),由于(yu)擴散的(de)作用,碳和合(he)金(jin)元(yuan)素(su)聚集在(zai)奧氏(shi)(shi)體晶(jing)(jing)界處(chu),引起(qi)奧氏(shi)(shi)體晶(jing)(jing)內與晶(jing)(jing)界處(chu)成分不均勻。淬火冷卻后,晶(jing)(jing)內組織(zhi)發生(sheng)了(le)馬(ma)氏(shi)(shi)體轉(zhuan)變,晶(jing)(jing)界處(chu)因含有較高的(de)碳和合(he)金(jin)元(yuan)素(su),呈(cheng)薄(bo)膜狀(zhuang)的(de)奧氏(shi)(shi)體較穩定,沒(mei)發生(sheng)轉(zhuan)變而(er)保留下來(lai)。在(zai)回火加熱時(shi),由于(yu)碳和合(he)金(jin)元(yuan)素(su)的(de)析出降(jiang)低了(le)其穩定性,在(zai)回火冷卻時(shi),發生(sheng)了(le)馬(ma)氏(shi)(shi)體相變,從而(er)引起(qi)脆性。


  但(dan)是,這一理論與回火后緩慢冷(leng)卻(que)(que)有脆(cui)性,快速冷(leng)卻(que)(que)則無(wu)脆(cui)性的事實相矛盾,并且不能解釋回火脆(cui)性可(ke)逆性的特征(zheng)。


④. 雜質元素晶界偏析理論。


 當鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)含有(you)低熔點的(de)(de)銻(ti)、磷、錫等雜(za)質(zhi)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)時,在(zai)(zai)(zai)鋼(gang)(gang)(gang)加熱(re)過程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),它們溶于固溶體內,使鐵的(de)(de)晶格產(chan)生彈(dan)性畸變和(he)系統能量增高,晶界(jie)(jie)處由于缺陷(xian)較多(duo),在(zai)(zai)(zai)一定條(tiao)件(jian)下,雜(za)質(zhi)會自發地向晶界(jie)(jie)區偏聚(ju)。另外(wai),在(zai)(zai)(zai)回(hui)火過程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),蕨化(hua)物沉淀析出時,雜(za)質(zhi)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)會被排(pai)斥在(zai)(zai)(zai)碳化(hua)物之外(wai),促(cu)使基(ji)體利碳化(hua)物界(jie)(jie)面(mian)附近(jin)的(de)(de)雜(za)質(zhi)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)濃(nong)度(du)增加。雜(za)質(zhi)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)的(de)(de)這(zhe)種不規則的(de)(de)濃(nong)集層降低了晶面(mian)間(jian)的(de)(de)結合力,為裂紋(wen)提(ti)供了成(cheng)核(he)和(he)擴展的(de)(de)機會,持這(zhe)種觀點的(de)(de)研究者(zhe)還指出,當鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)含有(you)鉻、鎳等元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)時,由于在(zai)(zai)(zai)奧(ao)氏體化(hua)過程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)也會產(chan)生一定程度(du)的(de)(de)偏聚(ju),而合金(jin)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)和(he)雜(za)質(zhi)之間(jian)存在(zai)(zai)(zai)化(hua)學親合力,又加強(qiang)了雜(za)質(zhi)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)的(de)(de)偏聚(ju)程度(du),所以,含鉻、鎳等元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)(su)(su)(su)的(de)(de)合金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)回(hui)火脆性更明(ming)顯一些。


 但是,這個理論也沒(mei)能解釋清楚回火脆(cui)性和回火冷卻速度有密切關系(xi)的原因。


 總之,關于(yu)鋼的(de)(de)(de)回(hui)火脆性的(de)(de)(de)實(shi)質還(huan)是(shi)一個(ge)需要繼續(xu)深入探討的(de)(de)(de)課(ke)題。雖然,目(mu)前還(huan)缺少一個(ge)最完善的(de)(de)(de)理論來解釋鋼的(de)(de)(de)回(hui)火脆性。但在某些方面還(huan)是(shi)有相似觀點的(de)(de)(de)。


 ①. 沖(chong)擊(ji)斷裂基本上是沿晶(jing)界發(fa)生的(de)。可以認為回火脆性是晶(jing)界轉變(bian)的(de)結果。


 ②. 第二類回火脆(cui)(cui)性是可(ke)逆的。可(ke)以認為回火脆(cui)(cui)性應(ying)該與某(mou)些析出物的溶解、析出過程有關(guan)。


 ③. 第二類回(hui)火(huo)脆性的產生與(yu)回(hui)火(huo)冷卻速(su)度相關,可以認為回(hui)火(huo)脆性與(yu)回(hui)火(huo)冷卻過程中(zhong)是(shi)否有析出物有關。


 3. 鋼(gang)的(de)回(hui)火脆性的(de)判(pan)斷和評價


 第二(er)類(lei)回(hui)(hui)火(huo)(huo)脆(cui)性(xing)的(de)(de)產生與回(hui)(hui)火(huo)(huo)冷(leng)卻速度(du)有(you)關,所(suo)(suo)以,一(yi)般用(yong)(yong)鋼在回(hui)(hui)火(huo)(huo)快(kuai)冷(leng)和緩(huan)冷(leng)后(hou)所(suo)(suo)測到的(de)(de)沖擊值(zhi)的(de)(de)比值(zhi)來評價其是否有(you)回(hui)(hui)火(huo)(huo)脆(cui)性(xing)及其嚴(yan)重程度(du)。如某材料(liao)的(de)(de)兩(liang)組(zu)沖擊試樣(yang)(yang),保證在其他條件相同的(de)(de)條件下,一(yi)組(zu)回(hui)(hui)火(huo)(huo)采用(yong)(yong)快(kuai)冷(leng),另一(yi)組(zu)采用(yong)(yong)緩(huan)慢冷(leng)卻,若快(kuai)冷(leng)樣(yang)(yang)沖擊功為(wei)90J,緩(huan)慢冷(leng)卻樣(yang)(yang)沖擊功為(wei)60J,則(ze)Δ=90/60=1.5,稱(cheng)Δ為(wei)回(hui)(hui)火(huo)(huo)脆(cui)性(xing)敏感系(xi)數(shu)。一(yi)般當(dang)Δ>1,即(ji)認為(wei)有(you)回(hui)(hui)火(huo)(huo)脆(cui)性(xing)傾向,Δ值(zhi)越大,說明(ming)該材料(liao)在回(hui)(hui)火(huo)(huo)溫度(du)下的(de)(de)回(hui)(hui)火(huo)(huo)脆(cui)性(xing)越嚴(yan)重。


 這種評(ping)價回(hui)火(huo)脆(cui)性(xing)的方(fang)法(fa),一般能滿足常規(gui)條件下(xia)工(gong)作(zuo)零件對(dui)韌(ren)性(xing)的需要,在(zai)一些(xie)特殊環(huan)境和(he)條件下(xia)工(gong)作(zuo)零件,對(dui)材料(liao)(liao)韌(ren)性(xing)及韌(ren)性(xing)變(bian)化有(you)特別要求時,還應該(gai)采(cai)用更嚴格的評(ping)價方(fang)法(fa)。如測(ce)(ce)定材料(liao)(liao)的冷(leng)(leng)脆(cui)性(xing)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)溫(wen)度,或測(ce)(ce)定材料(liao)(liao)不(bu)同回(hui)火(huo)冷(leng)(leng)卻方(fang)式對(dui)冷(leng)(leng)脆(cui)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)溫(wen)度提高(gao)程度的影響等。當然(ran),這些(xie)測(ce)(ce)試和(he)評(ping)價更復雜,成本(ben)更高(gao)。


 4. 合金元素對回火脆(cui)性的影響


  一(yi)般認(ren)為碳鋼是(shi)對(dui)回火(huo)(huo)(huo)脆(cui)性(xing)(xing)不(bu)(bu)(bu)敏感的(de)(de)鋼,合(he)金(jin)元(yuan)素(su)對(dui)回火(huo)(huo)(huo)脆(cui)性(xing)(xing)有(you)不(bu)(bu)(bu)同程度的(de)(de)影(ying)(ying)響,而且還(huan)與其含量、與碳及其他合(he)金(jin)元(yuan)素(su)的(de)(de)配(pei)比(bi)有(you)關(guan)。合(he)金(jin)元(yuan)素(su)對(dui)回火(huo)(huo)(huo)脆(cui)性(xing)(xing)的(de)(de)影(ying)(ying)響可大(da)致分為以(yi)下情(qing)況。增(zeng)大(da)回火(huo)(huo)(huo)脆(cui)性(xing)(xing)的(de)(de)元(yuan)素(su)有(you)錳硅、鉻、釩(fan)、磷、氫、硼等(deng)(deng)(deng);減小回火(huo)(huo)(huo)脆(cui)性(xing)(xing)的(de)(de)元(yuan)素(su)有(you)鉬、鎢等(deng)(deng)(deng);對(dui)回火(huo)(huo)(huo)脆(cui)性(xing)(xing)影(ying)(ying)響不(bu)(bu)(bu)明(ming)顯(xian)的(de)(de)元(yuan)素(su)有(you)鈦、鈮、鋯等(deng)(deng)(deng);銅、鎳等(deng)(deng)(deng)元(yuan)素(su)單獨影(ying)(ying)響作(zuo)用不(bu)(bu)(bu)大(da)。


 在馬氏體不銹鋼中的(de)主要合金元(yuan)素對回火脆性傾向(xiang)影響(xiang)情(qing)況如下:


 ①. 鉻:對回火脆(cui)性有(you)影(ying)(ying)響(xiang),且隨(sui)鉻含量的增加(jia)而增加(jia)。當鋼中還有(you)鎳(nie)、錳、磷元(yuan)素(su)時,影(ying)(ying)響(xiang)更大。


 ②. 鎳:鎳元素本(ben)身對回火(huo)脆(cui)性影響(xiang)不明顯(xian),但與(yu)鉻、錳(meng)、磷等元素在一起時,則產(chan)生(sheng)回火(huo)脆(cui)性。


 ③. 釩:增大(da)回(hui)火(huo)脆(cui)性。但加釩的(de)鋼提高了抗回(hui)火(huo)穩定(ding)性,-般采用更高的(de)溫(wen)度回(hui)火(huo),可能遠離鋼的(de)回(hui)火(huo)脆(cui)性溫(wen)度區間,所以,實用上對(dui)回(hui)火(huo)脆(cui)性反映不很明顯。


 ④. 鉬(mu):有(you)人認為鉬(mu)本身(shen)對回火(huo)脆性(xing)有(you)影響,但適當(dang)地加入有(you)回火(huo)脆性(xing)的(de)鉻鋼(gang)、鉻-鎳鋼(gang)、鎳-錳(meng)鋼(gang)、鉻-錳(meng)鋼(gang)中,反(fan)而(er)會減小和消除鋼(gang)的(de)回火(huo)脆性(xing)。但也有(you)資料報道,在某些鋼(gang)中,當(dang)鉬(mu)含量超過一(yi)定量時,反(fan)而(er)增(zeng)大(da)了回火(huo)脆性(xing)。


 在馬氏(shi)體類不銹(xiu)鋼中(zhong),一般認(ren)為都(dou)有(you)(you)回火脆性傾向(xiang),其中(zhong),2Cr13、1Cr17Ni2、0Cr13Ni4Mo等有(you)(you)明顯的回火脆性傾向(xiang)。


5. 減(jian)小和(he)消(xiao)除回火脆性(xing)的方法


  鋼的回火脆性(xing),特(te)別是第二類回火脆性(xing)給許多材料在(zai)使(shi)用中帶來(lai)危害,應引起注意。在(zai)減(jian)小或消除(chu)鋼的回火脆性(xing)方(fang)(fang)面(mian),人們做了(le)大(da)量工(gong)(gong)作,并積(ji)累了(le)一(yi)些經驗。在(zai)工(gong)(gong)程實用上可采取的手段:一(yi)方(fang)(fang)面(mian)從控制化學成分入手,另一(yi)方(fang)(fang)面(mian)是從改善回火冷卻方(fang)(fang)法上做工(gong)(gong)作。


 屬于化學成(cheng)分方面的(de)(de)(de)措施,包括合(he)理設(she)計鋼(gang)的(de)(de)(de)成(cheng)分,控制引起回(hui)火脆(cui)性的(de)(de)(de)合(he)金(jin)元(yuan)素的(de)(de)(de)含量和配比,或者合(he)理加入減(jian)小回(hui)火脆(cui)性的(de)(de)(de)合(he)金(jin)元(yuan)素,如鉬、鎢等。再就是提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)純度,減(jian)少(shao)雜質和低熔點元(yuan)素。


 在(zai)熱處理方法(fa)上,最(zui)簡單可(ke)行的(de)(de)是(shi)用回(hui)(hui)(hui)火(huo)快冷(leng)方法(fa)。為(wei)減少因回(hui)(hui)(hui)火(huo)快冷(leng)產生的(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li),對于大型(xing)工件或要求嚴格控制殘(can)留應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)工件,可(ke)在(zai)回(hui)(hui)(hui)火(huo)快冷(leng)后(hou),再(zai)采(cai)用一(yi)次低(di)于產生回(hui)(hui)(hui)火(huo)脆性溫(wen)度下的(de)(de)去(qu)應(ying)(ying)力(li)(li)回(hui)(hui)(hui)火(huo)。也有的(de)(de)采(cai)用兩(liang)段回(hui)(hui)(hui)火(huo)冷(leng)卻方法(fa),即回(hui)(hui)(hui)火(huo)保溫(wen)后(hou),先快速冷(leng)卻至產生回(hui)(hui)(hui)火(huo)脆性溫(wen)度以下的(de)(de)溫(wen)度,再(zai)入爐繼續以緩慢方式冷(leng)卻。當然,這在(zai)實際操(cao)作(zuo)上不易準確控制分段的(de)(de)時機。


 對(dui)某些成分的鋼(gang),可以降低淬火(huo)加(jia)熱溫度減輕(qing)回火(huo)脆性(xing)。現在,我們可以概(gai)括地總結一下(xia):馬氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong),由(you)于含有13%左右(you)的鉻及(ji)其(qi)他(ta)合金元(yuan)素(su),使其(qi)在加(jia)熱奧氏體(ti)化(hua)、冷卻發生組(zu)織轉變及(ji)淬火(huo)后回火(huo)過(guo)程中(zhong)具有了(le)與碳鋼(gang)不(bu)同的特征。


(1) 狀(zhuang)態圖有了改變,縮小了γ相區。


(2) 改變了共析(xi)溫度和共析(xi)碳含量,降低了馬氏體轉變溫度。


(3) 鋼(gang)在(zai)加(jia)(jia)熱(re)奧氏體(ti)化時,應提高加(jia)(jia)熱(re)保(bao)溫(wen)(wen)溫(wen)(wen)度和(he)延長保(bao)溫(wen)(wen)時間。


(4) 奧氏體(ti)穩(wen)定(ding)程(cheng)度提高(gao)了,可以采用較緩慢的淬(cui)(cui)火冷卻方式,充分(fen)獲(huo)得馬(ma)氏體(ti)組(zu)織,提高(gao)了鋼的淬(cui)(cui)透性。


(5) 增加了淬火組織中的(de)殘(can)留奧氏體量。


(6) 與(yu)碳鋼相比(bi),在(zai)獲得相同硬度(du)(du)和強度(du)(du)的情況下,需提高回(hui)火溫度(du)(du),延長(chang)回(hui)火保溫時間(jian)。


(7) 增加了鋼(gang)的回火脆(cui)性傾向,必要時采(cai)用快冷(leng),以減少(shao)鋼(gang)的回火脆(cui)性。