一般狀況下,伴隨著回火溫度的提髙,總的發展趨勢是鋼的抗壓強度、強度減少,而塑性變形、延展性提高。但在很多鋼(主要是合金結構鋼)中發覺,回火溫度上升時,鋼的斷裂韌性并不是持續提髙,只是在一些溫度區段回火時,斷裂韌性反倒明顯降低,這類老化狀況,熱處理廠家稱之為鋼的回火脆性。
(1)一類回火脆性
淬(cui)火(huo)鋼在250?400℃范疇(chou)回(hui)火(huo)發生斷裂韌性明顯減少的(de)狀況,稱之為一類回(hui)火(huo)脆(cui)性,也稱超低溫回(hui)火(huo)脆(cui)性。基本上全部工業級鋼都(dou)在一定(ding)水平上具備這類回(hui)火(huo)脆(cui)性,并且脆(cui)性的(de)發生與回(hui)火(huo)時(shi)制冷速(su)率的(de)速(su)度不相干(gan)。
造(zao)成(cheng)(cheng)超低溫回火脆(cui)(cui)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)緣故(gu)并未(wei)十分淸楚,一般(ban)覺得與奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)溶解(jie)(jie)時珠光體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前期(qi)成(cheng)(cheng)分過冷(leng)相關(guan),而且覺得是(shi)因為具備某(mou)類(lei)臨界值(zhi)規(gui)格的(de)(de)(de)(de)(de)(de)薄膜狀(zhuang)滲碳體(ti)(ti)(ti)(ti)在(zai)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)位(wei)錯和亞位(wei)錯上產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果。也有些人覺得,脆(cui)(cui)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發生(sheng)與S、P、Sb、As等(deng)營養元素(su)在(zai)位(wei)錯、相界或亞位(wei)錯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)偏聚相關(guan)。除(chu)此之外(wai),殘留馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)溶解(jie)(jie)時沿(yan)位(wei)錯、亞位(wei)錯或別的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頁(ye)面進行析出脆(cui)(cui)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)滲碳體(ti)(ti)(ti)(ti),及其延展性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘留馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)消退,也是(shi)造(zao)成(cheng)(cheng)脆(cui)(cui)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)緣故(gu)。這類(lei)回火脆(cui)(cui)性(xing)造(zao)成(cheng)(cheng)之后沒法清除(chu),故(gu)又(you)稱為不可逆回火脆(cui)(cui)性(xing)。
為了更好地防止(zhi)超低溫(wen)回火脆(cui)性(xing),一(yi)般應(ying)沒有老(lao)化溫(wen)度范疇(尤其是延展(zhan)性(xing)低限所相匹配的溫(wen)度)回火,或改成等溫(wen)過程淬火加工工藝,或添加從Mo、W等鋁合(he)金原(yuan)素緩解(jie)一(yi)類回火脆(cui)性(xing)。
(2)二類回火脆性
淬火鋼在(zai)450?650℃范疇(chou)回(hui)(hui)火后(hou)緩冷(leng)發生斷裂韌(ren)性(xing)明顯(xian)減少的狀(zhuang)況(kuang),稱(cheng)(cheng)之(zhi)(zhi)為第二類回(hui)(hui)火脆(cui)(cui)性(xing),也(ye)稱(cheng)(cheng)髙溫(wen)回(hui)(hui)火脆(cui)(cui)性(xing)。將(jiang)這(zhe)種已造成回(hui)(hui)火脆(cui)(cui)性(xing)的鋼再次加溫(wen)到650℃之(zhi)(zhi)上回(hui)(hui)火,隨后(hou)迅速(su)制(zhi)冷(leng),則(ze)脆(cui)(cui)性(xing)消退,若再度于老化(hua)溫(wen)度區段回(hui)(hui)火,隨后(hou)緩冷(leng),則(ze)脆(cui)(cui)性(xing)又(you)再次發生,故又(you)稱(cheng)(cheng)作可逆性(xing)回(hui)(hui)火脆(cui)(cui)性(xing)。這(zhe)類脆(cui)(cui)性(xing)的造成是否和鋼的成分、回(hui)(hui)火溫(wen)度、回(hui)(hui)火時間及其回(hui)(hui)火后(hou)的制(zhi)冷(leng)速(su)率有密(mi)切(qie)相(xiang)關(guan)。第二類回(hui)(hui)火脆(cui)(cui)性(xing)關(guan)鍵在(zai)合(he)金工(gong)具鋼中(zhong)發生,合(he)金鋼一(yi)般不發生這(zhe)類回(hui)(hui)火脆(cui)(cui)性(xing)。
第二類回(hui)(hui)火脆性的(de)(de)(de)造成(cheng)體制迄今(jin)并(bing)未完全摘清晰,近些年的(de)(de)(de)科學研究強(qiang)調,是(shi)因(yin)為回(hui)(hui)火時Sb、Sn、As、P等少(shao)量殘(can)渣原(yuan)(yuan)素(su)在原(yuan)(yuan)馬氏(shi)體位錯上(shang)偏(pian)(pian)聚(ju)或者(zhe)以(yi)(yi)化(hua)學物質方式進行析(xi)出(chu)而致,鋼中(zhong)的(de)(de)(de)Cr、Mn、Ni等鋁(lv)合金原(yuan)(yuan)素(su)不僅能推動(dong)以(yi)(yi)上(shang)殘(can)渣原(yuan)(yuan)素(su)向(xiang)位錯偏(pian)(pian)聚(ju),并(bing)且自身也(ye)向(xiang)位錯偏(pian)(pian)聚(ju),進一步減(jian)少(shao)位錯的(de)(de)(de)抗壓強(qiang)度,擴大(da)脆性傾向(xiang)。
回火可靠性
淬(cui)火(huo)鋼(gang)在回(hui)火(huo)時抵御強度(du)降(jiang)低的(de)(de)(de)(de)工(gong)作能(neng)力稱(cheng)回(hui)火(huo)可(ke)(ke)靠性(xing)。因(yin)為鋁合金元索(suo)對淬(cui)火(huo)鋼(gang)在回(hui)火(huo)時的(de)(de)(de)(de)機(ji)構(gou)變化起阻攔或減緩功效,可(ke)(ke)延遲奧氏(shi)體的(de)(de)(de)(de)溶解和殘(can)留馬(ma)氏(shi)體的(de)(de)(de)(de)變化,提髙金相組織的(de)(de)(de)(de)加(jia)工(gong)硬化溫度(du),使滲碳體不容(rong)易集聚成長,而維持(chi)很大的(de)(de)(de)(de)彌漫度(du)。因(yin)而碳素鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)回(hui)火(huo)可(ke)(ke)靠性(xing)較碳素鋼(gang)為好。具備(bei)較高回(hui)火(huo)可(ke)(ke)靠性(xing)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)可(ke)(ke)選用較髙的(de)(de)(de)(de)回(hui)火(huo)溫度(du),淬(cui)火(huo)地應力清除得(de)更完全一些,其回(hui)火(huo)后(hou)的(de)(de)(de)(de)綜合性(xing)物理性(xing)能(neng)也可(ke)(ke)以好一些。
時效性狀況
把(ba)有濃度值轉變的(de)(de)離(li)子(zi)晶體單相(xiang)(xiang)(xiang)電(dian)鋁合(he)(he)金(如金相(xiang)(xiang)(xiang)組織)加(jia)溫(wen)(wen)(wen)到某一(yi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)后快速(su)制(zhi)冷,便可(ke)獲得(de)飽合(he)(he)的(de)(de)面熔體,它與(yu)淬火所不一(yi)樣的(de)(de)是(shi)(shi)在(zai)(zai)這里一(yi)制(zhi)冷中并不造成改變。這類把(ba)鋁合(he)(he)金加(jia)溫(wen)(wen)(wen)到溶解(jie)性線之上隔(ge)熱(re)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)后快速(su)制(zhi)冷而獲得(de)單相(xiang)(xiang)(xiang)電(dian)飽合(he)(he)離(li)子(zi)晶體的(de)(de)解(jie)決稱(cheng)之為(wei)面溶解(jie)決。時(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)理后的(de)(de)機(ji)構處(chu)在(zai)(zai)亞平穩(wen)情況(kuang),在(zai)(zai)一(yi)定(ding)標準下(xia)將產生溶解(jie),進行析出第二相(xiang)(xiang)(xiang)簡諧運動,與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)使(shi)離(li)子(zi)晶體貧化,這一(yi)全過程便是(shi)(shi)時(shi)效(xiao)(xiao)性全過程,時(shi)效(xiao)(xiao)性可(ke)在(zai)(zai)室(shi)內溫(wen)(wen)(wen)度下(xia)開展(稱(cheng)之為(wei)當然(ran)時(shi)效(xiao)(xiao)性、也(ye)可(ke)加(jia)溫(wen)(wen)(wen)以加(jia)快時(shi)效(xiao)(xiao)性全過程〔稱(cheng)之為(wei)人(ren)工(gong)時(shi)效(xiao)(xiao)〕。
時(shi)效性(xing)(xing)(xing)對金屬復(fu)合(he)材(cai)料特性(xing)(xing)(xing)有非常大危害,對許多 特殊鋼材(cai)、髙溫鋁(lv)(lv)合(he)金、獨特特性(xing)(xing)(xing)鋁(lv)(lv)合(he)金及有色板塊鋁(lv)(lv)合(he)金,通(tong)常用于提(ti)髙其抗壓強度和永磁(ci)性(xing)(xing)(xing)能,而對高碳鋼則通(tong)常造成不好的功效。