475度脆化和回火脆化

来源:热处理工艺问答作者:那顺桑

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475度脆化一般是指不锈钢,回火脆化一般是指CrMo钢
475℃脆性  
    含有较多铁素体相(超过15%~20%)的双相焊缝金属,经过350~500℃加热后,塑性和韧性会显著降低,即性质脆化。由于在475℃时脆化速度最快,故称为“475℃脆性”。铁素体越多,这种脆化越严重。已产生475℃脆化的焊缝,可以900℃淬火消除。
回火脆性
    回火脆性是指淬火钢回火后出现韧性下降的现象。
  回火脆性:淬火钢在回火时,随着回火温度的升高,硬度降低,韧性升高,但是在许多钢的回火温度与冲击韧性的关系曲线中出现了两个低谷,一个在200~350℃之间,另一个在450~650℃之间。随回火温度的升高,冲击韧性反而下降的现象,回火脆性可分为第一类回火脆性和第二类回火脆性。
  第一类回火脆性又称不可逆回火脆性,低温回火脆性,主要发生在回火温度为 250~400℃时,
  特征
  (1)具有不可逆性;(2)与回火后的冷却速度无关;(3)断口为沿晶脆性断口。
  1、产生的原因三种观点:
  (1)残余A转变理论2)碳化物析出理论(3)杂质偏聚理论
  2、防止方法
  无法消除,不在这个温度范围内回火,没有能够有效抑制产生这种回火脆性的合金元素
  (1)降低钢中杂质元素的含量;
  (2)用Al脱氧或加入Nb、V、Ti等合金元素细化A晶粒;
  (3)加入Mo、W等可以减轻;
  (4)加入Cr、Si调整温度范围(推向高温);
  (5)采用等温淬火代替淬火回火工艺。
  第二类回火脆性又称可逆回火脆性,高温回火脆性。发生的温度在 400~650℃,
  特征
  (1)具有可逆性;
  (2)与回火后的冷却速度有关;回火保温后,缓冷出现,快冷不出现,出现脆化后可重新加热后快冷消除。
  (3)与组织状态无关,但以M的脆化倾向大;
  (4)在脆化区内回火,回火后脆化与冷却速度无关;
  (5)断口为沿晶脆性断口。
  3、影响第二类回火脆性的因素
  (1)化学成分(2)A晶粒大小(3)热处理后的硬度
  4、产生的机理
  (1)出现回火脆性时,Ni、Cr、Sb、Sn、P等都向原A晶界偏聚,都集中在2~3个原子厚度的晶界上,回火脆性随杂质元素的增多而增大。Ni、Cr不仅自身偏聚,而且促进杂质元素的偏聚。(2)淬火未回火或回火未经脆化处理的,均未发现合金元素及杂质元素的偏聚现象。(3)合金元素Mo能抑制杂质元素向A晶界的偏聚,而且自身也不偏聚。
  以上说明:Sb、Sn、P等杂质元素向原A晶界偏聚是产生第二类回火脆性的主要原因,而Ni、Cr不仅促进杂质元素的偏聚,且本身也偏聚,从而降低了晶界的断裂强度,产生回火脆性。
  5、防止方法
  (1)提高钢材的纯度,尽量减少杂质;
  (2)加入适量的Mo、W等有益的合金元素;
  (3)对尺寸小、形状简单的零件,采用回火后快冷的方法;
  (4)采用亚温淬火(A1~A3): 细化晶粒,减少偏聚。加热后为A+F(F为细条状),杂质会在F中富集,且F溶解杂质元素的能力较大,可抑制杂质元素向A晶界偏聚。
  (5)采用高温形变热处理,使晶粒超细化,晶界面积增大,降低杂质元素偏聚的浓度。