回火炉回火的力学性能
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高C钢回火后的力学性能;<100℃时,C原子扩散形成富C聚集区,使晶格发生更大畸变,硬度升高;200~300℃,回火炉硬度变化与钢中A'%有关。含较多A’时,硬度变化极少(A’分解为B,抵消了M随回火温度升高硬度的下降);>300℃时,由于K析出及聚集,球化和再结晶,硬度强度下降,塑性韧性升高。
所以,高碳钢完全淬火时:如果回火温度<300℃,则仍处于脆性阶段;>300℃,综合力学性能并不比低碳M低温回火好;故高碳钢一般采用不完全淬火,使溶入A中的C仅为o.5%左右,淬火后再低温回火,提高钢的C含量只是为了增加K数量以提高耐磨性和细化晶粒。
中碳钢的力学性能组织:淬火后得板条M和片状M混合组织,性能变化介于低C和高C之间。
<250℃回火时,随T↑强度↑,硬度↓,塑性不变,宏观应力未消除,呈脆性断裂。>300℃回火,变化与低C钢相似。
由此,中碳钢经过中温回火后可以获得良好的综合力学性能,故中碳钢一般均在中温回火状态下使用。
二次硬化现象,当M中K形成元素含量足够多时,500℃以上回火会析出合金碳化物,细小的弥散分布的合金K,将使已经因回火温度升高而下降的硬度重新升高,故称二次硬化。能引起二次硬化的合金K是M2C及MC型K,主要有Mo, W, V, Ti, Nb等。如高速钢W 18Cr4V。
二次硬化效应的大小取决于引起二次硬化的合金K的种类,数量,大小和形态。
回火炉回火脆性定义:随回火温度升高,一般是钢的强度、硬度降低,塑性升高,但冲击韧性不一定总是随回火温度升高而升高,有些钢在某些温度回火时,韧性反而显著下降的现象。
回火脆性有两类:200~350℃,第一类回火脆450~600℃,第二类回火脆
第一类回火脆性及防止方法
几乎所有的钢均有第一类回火脆性,特征:再加热到更高温度时脆性可消失,若再在200-350℃回火将不再出现一称为不可逆回火脆性
第一类回火脆性影响因素
1、化学成份
有害杂质元素:包括S,P,As,Sn,Sb,Cu,N,H,O;促进回火脆性元素:Mn,Si,Cr,Ni,V;减弱回火脆性元素:Mo,W,Ti,Al
2、奥氏体晶粒大小
奥氏体晶粒愈小,回火脆性愈弱;防止办法;降低杂质元素含量;用Al脱氧或加入Nb, V, Ti,细化奥氏体晶粒;加入减轻回火脆性元素(Mo, W);用等温淬火代替淬火+低温回火;避开产生回火脆性的温度回火
回火炉第二类回火脆性及防止办法又称高温回火脆性
特点:在450-650℃长时间等温加热或缓慢通过上述温度范围时停留时间愈长,回火脆性愈大
可逆:重新在600℃短时加热并随之快冷,可消除,还可再次发生经脆性处理试样,总是沿A晶界断裂