(2)与回火冷却速度无关。
(3)产生第一类回火脆性的工件在更高的温度回火,脆性消失,重新在其脆性温度区回火,也不产生回火脆性,这种特性称回火脆性的不可逆。 (3)不能用热处理或合金化方法消除第一类回火脆性。 3.产生机制:
(1)残余奥氏体转变理论——在此温度回火正是残余奥氏体转变为马氏体或下贝氏体温度区,由于残余奥氏体转变致脆。此观点不能解释低碳钢(含有少量残余奥氏体)回火脆性,并且有些钢残余奥氏体转变温度与此脆性温度不重合。
(2)杂质偏聚理论——最近研究发现,第一类回火脆性断口有三种,即①沿原奥氏体晶界断裂:低温回火时P、S、As向原奥氏体晶界偏聚引起强度降低(能谱分析已经证实)。②沿马氏体板条晶界断裂:ε-FexC转变为χ-Fe5C2或θ-Fe3C的温度与第一类回火脆性温度相近,新生成的碳化物沿马氏体板条束边界析出造成脆性增加。③穿晶断裂:夹在板条间的残余奥氏体析出碳化物,或片状马氏体的孪晶界析出碳化物,当碳化物粗大甚至有裂纹存在则产生穿晶断裂。 4.避免方法:
(1)加入合金元素使回火脆性温度提高。如加入Mo、Si等。 (2)不在此温度区间回火。 (3)降低杂质元素含量。 (一)第二类回火脆性
1.定义:450~600℃回火时出现的回火脆性称第二类回火脆性。 2.特点:(1)断裂方式为沿晶断裂。
(2)与回火冷却速度有关(对冷却速度敏感)快冷时不产生第二类回火脆性,慢冷产生第二类回火脆性。
(3)可逆性——已产生第二类回火脆性钢回火重新加热快冷,回火脆性消失不脆的钢回火慢冷时产生第二类回火脆性。
(4)与原始组织有关,马氏体的第二类回火脆性>贝氏体的第二类回火脆性>珠光体的第二类回火脆性。
(5)第二类回火脆性的等温冷却脆化动力学曲线呈“C”字型。 3.产生机制(无定论):
杂质偏聚理论——杂质元素P、Sn、As、Sb等向原奥氏体晶界偏聚,合金元素Ni、Cr、Mn也在原奥氏体晶界偏聚并促进杂质元素的偏聚,处于韧性状态时没有发现上述杂质元素在原奥氏体晶界偏聚。杂质元素的偏聚引起强度降低。回火500℃时,P在原奥氏体晶界显著偏聚,回火时间增加,P在原奥氏体晶界的偏聚量增加,超过500℃时,P扩散离去,再次冷至500℃时,P又偏聚在原奥氏体晶界——可逆性。该理论不能解释第二类回火脆性与冷却速度的关系。 4.避免方法:
(1)降低杂质元素含量,减少合金元素Ni、Cr、Mn含量。 (2)加入合金元素Mo、W等抑制杂质元素偏聚。
(3)细化晶粒,奥氏体晶粒粗大,单位体积晶界数量减少,杂质在晶界处含量相对增加,第二类回火脆性增大。
(4)回火快冷(对尺寸小的零件、形状不太复杂)。 (5)采用形变热处理方法减少第二类回火脆性。
(6)亚共析钢采用亚温淬火使P溶入到α相中,减少其在奥氏体晶界的偏聚。