合金鋼淬火得到馬氏體組織後，在250～400℃溫度範圍回火使鋼脆化，其韌性一脆性轉化溫度明顯升高。已脆化的鋼不能再用低溫回火加熱的方法消除，故又稱為“不可逆回火脆性”。它主要發生在合金結構鋼和低合金超高強度鋼等鋼種。
基本介紹
- 中文名：回火脆化
- 外文名：Temper Embrittlement
- 定義：淬火鋼回火後產生的脆化現象
- 分類：低溫回火脆性和高溫回火脆性
簡介,低溫回火脆性,高溫回火脆性,
簡介
回火脆性是淬火鋼回火後產生的脆化現象。根據產生脆性的回火溫度範圍，可分為低溫回火脆性和高溫回火脆性。
低溫回火脆性
已脆化鋼的斷口是沿晶斷口或是沿晶和準解理混合斷口。產生低溫回火脆性的原因，普遍認為：(1)與滲碳體在低溫回火時以薄片狀在原奧氏體晶界析出，造成晶界脆化密切相關。(2)雜質元素磷等在原奧氏體晶界偏聚也是造成低溫回火脆性原因之一。含磷低於0.005%的高純鋼並不產生低溫回火脆性。磷在火加熱時發生奧氏體晶界偏聚，淬火後保留下來。磷在原奧氏體晶界偏聚和滲碳體回火時在原奧氏體晶界析出，這兩個因素造成沿晶脆斷，促成了低溫回火脆性的發生。
鋼中合金元素對低溫回火脆性產生較大的影響。鉻和錳促進雜質元素磷等在奧氏體晶界偏聚，從而促進低溫回火脆性，鎢和釩基本上沒有影響，鉬降低低溫回火鋼的韌性一脆性轉化溫度，但尚不足以抑制低溫回火脆性。矽能推遲回火時滲碳體析出，提高其生成溫度，故可提高低溫回火脆性發生的溫度。
高溫回火脆性
合金鋼淬火得到馬氏體組織後，在450～600℃溫度範圍回火；或在650℃回火後以緩慢冷卻速度經過350～600℃；或者在650℃回火後，在350～650℃溫度範圍長期加熱，都使鋼產生脆化現象如果已經脆化的鋼重新加熱到650℃然後快冷，可以恢復韌性，因此又稱為“可逆回火脆性”高溫回火脆性表現為鋼的韌性一脆性轉化溫度的升高。高溫回火脆性。敏感度一般用韌化狀態和脆化狀態的韌性一脆性轉化溫度之差(ΔT)來表示。高溫回火脆性越嚴重，鋼的斷口上沿晶斷口比例也越高。
鋼中元素對高溫回火脆性的作用分成：(1)引發鋼的高溫回火脆性的雜質元素如磷、錫、銻等。(2)以不同形式、不同程度促進或減緩高溫回火脆性的合金元素。有鉻、錳、鎳、矽等起促進作用，而鉬、鎢、鈦等起延緩作用。碳也起著促進作用。一般碳素鋼對高溫回火脆性不。敏感，含有鉻、錳、鎳、矽的二元或多元合金鋼則很敏感，其敏感程度依合金元素種類和含量而不同。
回火鋼的原始組織對鋼的高溫回火脆性的敏感程度有顯著差別。馬氏體高溫回火組織對高溫回火脆性敏感程度最大，貝氏體高溫回火組織次之，珠光體組織最小。
鋼的高溫回火脆性的本質，大多數人認為是磷、錫、銻、砷等雜質元素在原奧氏體晶界偏聚，導致晶界脆化的結果。而錳、鎳、鉻等合金元素與上述雜質元素在晶界發生共偏聚，促進雜質元素的富集而加劇脆化。而鉬則相反，與磷等雜質元素有強的相互作用，可使在晶內產生沉澱相併阻礙磷的晶界偏聚，可減輕高溫回火脆性，稀土元素也有與鉬類似的作用。鈦更有效地促進磷等雜質元素在晶內沉澱，從而減弱雜質元素的晶界偏聚減緩了高溫回火脆性。
降低高溫回火脆性的措施有：(1)在高溫回火後用油冷或水快速冷卻以抑制雜質元素在晶界偏聚；(2)採用含鉬鋼種，當鋼中鉬含量增加到0．7%時，則高溫回火脆化傾向大大降低，超過此限鋼中形成富鉬的特殊碳化物，基體中鉬含量降低，鋼的脆化傾向反而增加；(3)降低鋼中雜質元素的含量；(4)長期在高溫回火脆化區工作的部件，單加鉬也難以防止脆化，只有降低鋼中雜質元素含量，提高鋼的純淨度，並輔之以鋁和稀土元素的複合合金化，才能有效地防止高溫回火脆性。
