回火脆性钢脆性转变温度的计算
回火的脆性机理与避免方法
回火脆性的机理与避免方法 摘要：金属脆性断裂过程中，承受的工程应力通常不超过材料的屈服强度，甚至低于按宏观强度理论确定的许用应力。由于脆性断裂前既无宏观塑性变形，又无其他预兆，并且一旦开裂后，裂纹扩展迅速，造成整体断裂或很大的裂口，有时还产生很多碎片，容易导致严重事故。脆性断裂通常发生于塑性和韧性差的金属或合金中。 本文将从淬火钢回火过程中产生的回火脆性这方面探讨，就如何防止出现回火脆性，从而进一步提高钢的冲击韧性进行讨论。 关键词：回火脆性冲击韧性 一、基本概念 冲击韧性是指金属抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力，是金属材料力学性能的一个重要指标。 淬火钢回火时的冲击韧性并不总是随回火 温度的升高单调增大，有些钢在一定的温度范围 内回火时，其冲击韧性显著下降，这种脆化现象 叫做钢的回火脆性。 钢在250~400℃温度范围内出现的回火脆 性叫第一类回火脆性，也叫低温回火脆性；在 450~650℃温度范围内出现的回火脆性叫做第二 类回火脆性，也叫高温回火脆性。 二、低温回火脆性 1.低温回火脆性的机理 低温回火脆性几乎在所有的工业用钢中都会出现。 低温回火脆性产生的机理：一般认为，低温回火脆性是由于马氏体分解时沿马氏体条或片的界面析出断续的薄壳状碳化物，降低了晶界的断裂强度，使之成为裂纹扩展的路径，因而导致脆性断裂。如果提高回火温度，由于析出的碳化物聚集和球化，改善了脆化界面状况而使钢的韧性又重新恢复或提高。另外也有认为低温回火脆性是韧性相残余奥氏体的转变所引起的。 钢中含有合金元素一般不能抑制低温回火脆性，但Si、Cr、Mn等元素可使脆化温度推向更高温度。例如，ωS i=1.0%~1.5%的钢，产生脆化的温度为300~320℃；而ωS i=1.0%~1.5%、ωC r=1.5%~2.0%的钢，脆化温度可达350~370℃。 2.低温回火脆性防止措施 到目前为止还没有一种有效地消除低温回火脆性的热处理或合金化方法。但根据上面的一些产生机理，可以采取以下措施来防止或减轻低温回火脆性： （1）降低钢中杂质元素的含量； （2）用Al脱氧或加入Nb、V、Ti等合金元素细化奥氏体晶粒； （3）加入Mo、W等可以减轻第一类回火脆性的合金元素；
回火脆化
回火脆化 回火脆性是淬火钢回火后产生的脆化现象。根据产生脆性的回火温度范围，可分为低温回火脆性和高温回火脆性。 低温回火脆性合金钢淬火得到马氏体组织后，在250～400℃温度范围回火使钢脆化，其韧性一脆性转化温度明显升高。已脆化的钢不能再用低温回火加热的方法消除，故又称为“不可逆回火脆性”。它主要发生在合金结构钢和低合金超高强度钢等钢种。已脆化钢的断口是沿晶断口或是沿晶和准解理混合断口。产生低温回火脆性的原因，普遍认为：(1)与渗碳体在低温回火时以薄片状在原奥氏体晶界析出，造成晶界脆化密切相关。(2)杂质元素磷等在原奥氏体晶界偏聚也是造成低温回火脆性原因之一。含磷低于0.005％的高纯钢并不产生低温回火脆性。磷在火加热时发生奥氏体晶界偏聚，淬火后保留下来。磷在原奥氏体晶界偏聚和渗碳体回火时在原奥氏体晶界析出，这两个因素造成沿晶脆断，促成了低温回火脆性的发生。 钢中合金元素对低温回火脆性产生较大的影响。铬和锰促进杂质元素磷等在奥氏体晶界偏聚，从而促进低温回火脆性，钨和钒基本上没有影响，钼降低低温回火钢的韧性一脆性转化温度，但尚不足以抑制低温回火脆性。硅能推迟回火时渗碳体析出，提高其生成温度，故可提高低温回火脆性发生的温度。 高温回火脆性合金钢淬火得到马氏体组织后，在450～600℃温度范围回火；或在650℃回火后以缓慢冷却速度经过350～600℃；或者在650℃回火后，在350～650℃温度范围长期加热，都使钢产生脆化现象如果已经脆化的钢重新加热到650℃然后快冷，可以恢复韧性，因此又称为“可逆回火脆性”高温回火脆性表现为钢的韧性一脆性转化温度的升高。高温回火脆性。敏感度一般用韧化状态和脆化状态的韧性一脆性转化温度之差(ΔT)来表示。高温回火脆性越严重，钢的断口上沿晶断口比例也越高。 钢中元素对高温回火脆性的作用分成：(1)引发钢的高温回火脆性的杂质元素如磷、锡、锑等。(2)以不同形式、不同程度促进或减缓高温回火脆性的合金元素。有铬、锰、镍、硅等起促进作用，而钼、钨、钛等起延缓作用。碳也起着促进作用。一般碳素钢对高温回火脆性不。敏感，含有铬、锰、镍、硅的二元或多元合金钢则很敏感，其敏感程度依合金元素种类和含量而不同。 回火钢的原始组织对钢的高温回火脆性的敏感程度有显著差别。马氏体高温回火组织对高温回火脆性敏感程度最大，贝氏体高温回火组织次之，珠光体组织最小。 钢的高温回火脆性的本质，普遍认为是磷、锡、锑、砷等杂质元素在原奥氏体晶界偏聚，导致晶界脆化的结果。而锰、镍、铬等合金元素与上述杂质元素在晶界发生共偏聚，促进杂质元素的富集而加剧脆化。而钼则相反，与磷等杂质元素有强的相互作用，可使在晶内产生沉淀相并阻碍磷的晶界偏聚，可减轻高温回火脆
回火工艺基础知识大全
1.回火的定义与目的 回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度，保温一定时间后，以一定方式冷却的热处理工艺，回火是淬火后紧接着进行的一种操作，通常也是工件进行热处理的最后一道工序，因而把淬火和回火的联合工艺称为最终热处理。 钢件在淬火状态下有以下三个主要特征。 （1）组织特征 根据钢件尺寸、加热温度、时间、转变特征及利用的冷却方式，钢件淬火后的组织主要由马氏体或马氏体＋残余奧氏体组成，此外，还可能存在一些未溶碳化物。马氏体和残余奥氏体在室温下都处于亚稳定状态，它们都有向铁衆体加渗碳体的稳定状态转化的趋势。 （2）硬度特征 由碳原子引起的点阵畸变通过硬度表示出来，它随过饱和度（即含碳量)的增加而增加。淬火组织硬度、强度高，塑性、韧性低。 （3）应力特征 包括微观应力和宏现应力，前者与碳原子引起的点阵畸变有关，尤其是与髙碳马氏体达到最大值有关，说明淬火时马氏体处于紧张受力状态之中；后者是由于淬火时横截面上形成的温差而产生的，工件表面或心部所处的应力状态是不同的，有拉应力或压应力，在工件内部保持平衡。如不及时消除淬火钢件的内应力，会引起零件的进一步变形乃至开裂。
综上所述，淬火工件虽有髙硬度与髙强度，但跪性大，组织不稳定，且存在较大的淬火内应力，因此必须经过回火处理才能使用。一般来说，回火工艺是钢件淬火后必不可少的后续工艺，它也是热处理过程的最后一道工序，它賦予工件最后所需要的性能。 回火是将淬火钢加热到Ac1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。它的主要目的为： （1）合理地调整钢的硬度和强度，提高钢的韧性，使工件满足使用要求； （2）稳定组织，使工件在长期使用过程中不发生组织转变，从而稳定工件的形状与尺寸； （3） 降低或消除工件的淬火内应力，以减少工件的变形，并防止开裂。 2.淬火钢回火时的组织转变 淬火钢件回火时，按回火温度的髙低和组织转变的特征，可将钢的回火过程分为以下5个阶段。 （1）马氏体中碳原子的偏聚 马氏体是C在α-Fe中的过饱和间隙固溶体，C原子分布在体心立方的扁八面体间隙之中，造成了很大的弹性畸变，因此升高了马氏体的能量，使之处于不稳定的状态。在100℃以下回火时，C、N等间隙原子只能短距离扩散迁移，在晶体内部重新分布形成偏聚状态，以降低弹性应变能。对于板条马氏体，因有大量位错，C原子便偏聚于位错线附近，所以淬火钢在室温附近放置时，碳原子向位错线附近偏聚。对于片状马氏体，C原子则偏聚在一定晶面上，形成薄片状偏聚区。这些偏聚区的含碳量高于马氏体的平均含碳量，为碳化物的析出创造了条件。
汽轮机转子脆性转变温度
脆性转变温度 性－脆性转变温度 g-cuixing zhuanbian wendu韧性－脆性转变温度 ductile-brittle transition temperature 金属材料从韧性状态状态的温度（），也称延性-脆性转变温度或塑性-脆性... -脆性转变 性转变(ductile-brittle transition)金属塑性随温度下降转变为脆性的行为。发生塑-脆性转变时的温度称为转折越低，表明材料断裂韧性越好。拉伸和冲击试验时材料断口内纤维断口面积与断口总面积的百分比，是... 么是钢材的脆性转变温度过？ 钢材'>钢材的脆性转变温度'>温度过？当温度'>温度低于某一数值时，某些金属的塑性（特别是冲击韧性）会明显性，这一温度称为该种钢材'>钢材的脆性转变温度。也称无韧性或无塑性温度。实际上就是韧脆转变温度。脆性转. 么是钢材的脆性转变温度过？ 钢材的脆性转变温渡过？当温度低于某一数值时，某些金属的塑性（出格是冲击韧性）会显著下降而显现脆性，这种钢材的脆性转变温度。也称无韧性或无塑性温度。现实上就是韧脆转变温度。脆性转变温度越低，说明钢材的抵高... 75℃脆性 钢及沉淀硬化钢中亦曾发现，但远不及高铬铁素体钢明显。铁素体钢的475℃脆性，随含铬量的增加，脆性转变温度需的加热时间缩短。Cr13钢的转变温度为400℃，Cr17为500℃。Cr17加热14天冲击值降低不大，Cr28短期... 脆性-韧性转变的用途是什么？ 韧性转变的英文名称或翻译是: brittle-ductile transition CAS号: 分子式: 概述说明、性质、作用及用途：为发生脆性和韧性方式变化的现象。升高温度时可以看到聚合物由脆性断裂转变为韧性...
第一类,二类回火脆性
第一类回火脆性 合金钢淬火后于250℃～400℃范围回火后产生的回火脆性，呈晶间型断裂特征，且不能用重新加热的方法消除，故又称为不可逆回火脆性。主要产生在合金结构钢中。 在200～350℃之间回火时出现的第一类回火脆性又称低温回火脆性。如在出现第一类回火脆性后再加热到更高温度回火，可以将脆性消除，使冲击韧性重新升高。此时若再在200～350℃温度范围内回火将不再会产生这种脆性。由此可见，第一类回火脆性是不可逆的，故又可称之为不可逆回火脆性。 几乎所有的钢均存在第一类回火脆性。如含碳不同的Cr-Mn钢回火后的冲击韧性均在350℃出现一低谷。第一类回火脆性不仅降低室温冲击韧性，而且还使冷脆转变温度50％FATTe[钢料的冲击韧性随测试温度的下降而出现显著下降时所对应的温度，即使钢料由韧性状态转变为脆性状态的温度称为冷脆转变温度，用50％FATT(℃）表示，详见金属力学性能]升高，断裂韧性KIe下降。如Fe-0.28 C-0.6 4Mn-4.82Mo钢经225℃回火后KIe为117.4MN／m，而经300℃回火后由于出现了第一类回火脆性，使KIe降至73.5MN／m。出现第一类回火脆性时大多为沿晶断裂，但也有少数为穿晶解理断裂。 影响笫一类回火脆性的因素主要是化学成分。可以将钢中元素按其作用分为三类。 1)有害杂质元素，其中包括S、P、As、Sn、Sb、Cu、N、H、O等。钢中存在这些元素时均将导致出现第一类回火脆性。不含这些杂质元素的高纯钢没有或能减轻第一类回火脆。 2)促进第一类回火脆性的元素。属于这一类的合金元素有M n、Si、cr、Ni、V 等。这一类合金元素的存在能促进第一类回火脆性的发展。有的元素单独存在时影响不大，如Ni。但当Ni与Si同时存在时则也能促进第一类回火脆性的发展。部分合金元素还能将笫一类回火脆性推向较高的温度，如Cr与Si。 3)减弱第一类回火脆性的元素。属于这一类的合金元素有Mo、W、Ti、A l等。钢中含有这一类合金元素时第一类回火脆性将被减弱。在这几种合金元素中以Mo的效果最显著。 除化学成分外，影响第一类回火脆性的因素还有奥氏体晶粒的大小以及残余奥氏体量的多少。奥氏体晶粒愈细，第一类回火脆性愈弱；残余奥氏体量愈多则愈严重. 回火炉之回火脆性的产生与对策 一、第一类回火脆性（又叫低温回火脆性或不可逆回火脆性） 温度范围：200~350oC 产生原因：1．有害杂质元素S、P、As、Sn、Sb、Cu、H、O导致第一类回火脆性 2．Mn、Si、Cr、Ni、V促进第一类回火脆性，镍-硅共存也起促进作用，铬硅提高回火炉回火脆性温度
常用钢号热处理淬火回火温度对照表.doc
如对你有帮助，请购买下载打赏，谢谢！常用钢号热处理淬火回火温度对照表(生产经验) 常用钢号热处理淬火回火温度对照表，热处理工作十五年的经验总结，此为实际生产所用，可能与教科书太一样，生产经验，仅做参考。以下HB代表布氏硬度值，HRC代码洛氏硬度C标尺。 1.45# 淬火温度830℃ 水冷硬度要求 HB229-269 回火温度 570 硬度要求 HB197-235， 回火温度 620 2.40Cr 淬火温度850℃ 油冷硬度要求 HB260-300，回火温度 520 硬度要求 HB229-269， 回火温度 580 硬度要求 HB197-235，回火温度 640 3.35SiMn 淬火温度870℃ 油(水)冷硬度要求 HB330-360，回火温度 360 硬度要求 HB260-300，回火温度 500 硬度要求 HB229-269，回火温度 560 硬度要求 HB197-235，回火温度 620 4.35CrMo 淬火温度870℃ 油(水)冷硬度要求 HB330-360，回火温度 360 硬度要求 H B260-300，回火温度 500 硬度要求 HB229-269，回火温度 560 硬度要求 HB197-235，回火温度 620 5.30Cr2Ni2Mo 淬火温度870℃ 油冷硬度要求 HB290-341，回火温度 560 硬度要求 HB2 60-300，回火温度 600 硬度要求 HB229-269，回火温度 640 6.34Cr2Ni2Mo 淬火温度870℃油硬度要求 HB290-341，回火温度 560硬度要求 HB260-300， 回火温度 600硬度要求 HB229-269，回火温度 640 7.34Cr2Ni3Mo 淬火温度870℃ 油冷硬度要求 HB330-360，回火温度 380 硬度要求 H B290-341，回火温度 560 硬度要求 HB260-300，回火温度 600 硬度要求 HB229-269，回火温度 640 8.34CrMo1A 淬火温度870℃油冷硬度要求 HB260-300，回火温度 590 硬度要求 HB22 9-269，回火温度 630 9.35CrMoSi 淬火温度930℃ 油冷硬度要求 HB260-300，回火温度 600 硬度要求 HB2 29-269，回火温度 640 10.38CrMoA1 淬火温度930℃ 油冷硬度要求 HB260-300，回火温度 600 硬度要求 HB 229-269，回火温度 690
脆性转变温度及回火脆性
脆性转变温度及回火脆性 一般钢材随着温度的降低，冲击韧性（冲击功）降低，当降至某一温度时，冲击韧性（冲击功）急剧下降，钢材由韧性断裂变为脆性断裂，这种转变称为冷脆转变，转变的温度就称为冷脆温度，也即是脆性转变温度。 影响脆性转变温度的因素很多，有材料本身的因素，如晶体结构及强度等级、合金元素及夹杂物、晶粒大小等，有外部因素，如形变速度、应力状态、试样尺寸等。 (一)第一类回火脆性 1.第一类回火脆性的主要特征及影响因素 在200～350℃之间回火时出现的第一类回火脆性又称低温回火脆性。如在出现第一类回火脆性后再加热到更高温度回火，可以将脆性消除，使冲击韧性重新升高。此时若再在200～350℃温度范围内回火将不再会产生这种脆性。由此可见，第一类回火脆性是不可逆的，故又可称之为不可逆回火脆性。 几乎所有的钢均存在第一类回火脆性。如含碳不同的Cr-Mn钢回火后的冲击韧性均在350℃出现一低谷。第一类回火脆性不仅降低室温冲击韧性，而且还使冷脆转变温度50％FATTe（钢料的冲击韧性）随测试温度的下降而出现显著下降时所对应的温度，即使钢料由韧性状态转变为脆性状态的温度称为冷脆转变温度，用50％FATT(℃）表示，详见金属力学性能]升高，断裂韧性Kle下降。如Fe-0.28 C-0.6 4Mn-4.82Mo钢经225℃回火后Kle为117.4MN／m，而经300℃回火后由于出现了第一类回火脆性，使KIe降至73.5MN／m。出现第一类回火脆性时大多为沿晶断裂，但也有少数为穿晶解理断裂。 影响笫一类回火脆性的因素主要是化学成分。可以将钢中元素按其作用分为三类。 1)有害杂质元素，其中包括S、P、As、Sn、Sb、Cu、N、H、O等。钢中存在这些元素时均将导致出现第一类回火脆性。不含这些杂质元素的高纯钢没有或能减轻第一类回火脆。 2)促进第一类回火脆性的元素。属于这一类的合金元素有Mn、Si、Cr、Ni、V 等。这一类合金元素的存在能促进第一类回火脆性的发展。有的元素单独存在时影响不大，如Ni。但当Ni与Si同时存在时则也能促进第一类回火脆性的发展。部分合金元素还能将笫一类回火脆性推向较高的温度，如Cr与Si。 3)减弱第一类回火脆性的元素。属于这一类的合金元素有Mo、W、Ti、A l 等。钢中含有这一类合金元素时第一类回火脆性将被减弱。在这几种合金元素中以Mo的效果最显著。
关于35CrMo钢的回火脆性的讨论
关于35CrMo钢的回火脆性的讨论 无论碳钢还是合金钢都存在回火脆性。 第一类回火脆性，又称不可逆回火脆性，一旦出现就不易消除。碳钢在200—300度，合金钢在250—400度回火后缓冷，极易出现。普遍认为，第一类回火脆性的出现，是因为马氏体分解析出碳化物造成的。 第二类回火脆性，又称可逆回火脆性，只存在于合金钢中。合金钢在500—650度回火后缓冷，极易出现。关于第二类回火脆性的本质，目前还不是十分清楚。第二类回火脆性可以采取回火后快冷的办法避免。 Cr、Mn、P、As、Sb等元素时，会使高温回火脆性倾向增大。如果钢中除Cr以外，还含有Ni或相当的Mn时，则高温回火脆性更为显著。而W。Mo等元素能减弱高温回火脆性的倾向。例如钢中含Mo=0.5%可以有效抑制高温回火脆性；但是我今天在一本小日本的资料上《预防热处理废品的措施》中对回火脆性是这么描述的"钢的回火行为是，回火温度升高，硬度降低，而由延伸率。断面收缩率与冲击值所表示的韧性则随之升高。但是在300度左右回火时，冲击韧性出现反常降低的现象。不管结构钢的钢种和碳量如何，在该温度回火时都要出现这种脆性。为赋予结构钢韧性而进行的淬火回火处理，由于存在这种反常的脆化现象，最好避免在250-550℃范围内回火。此外，在600℃附近回火时，慢冷会引起显著脆化，因此回火后必须快冷。不过，有的形状和大小的工件从该温度快冷有开裂的危险。因此也应注意避免采用过快的冷却速度。钢中磷会促进回火脆性，而加钼合金化却可减轻回火脆性，这是大家熟知的事实。 由此在结合我们加工中回火后缓冷零件加工容易，而快冷零件加工中有粘刀。不断屑等现象存在，看来的确有回火脆性现象，我们也调整了热处理工艺，在此我要谢谢大家的帮助。但让我现在也闹不明白的是：为什么两种工艺下的冲击韧性会相差无几？ ※脆性的存在是肯定的 Cr、Si、Mn具有增大回火脆性的倾向。Mo、W具有降低回火脆性的倾向。 1、35CrMo由于Mo元素的加入使其所说的对于回火后缓冷的第二类回火脆性减少到很少，几乎表现不敏感。 2、但其韧性对回火温度的敏感性较强，主要表现为 1）低温回火时，在马氏体内部析出弥散的ε碳化物，起到均匀强化的作用，使韧性略有提高 2）中温回火时，晶界处的残奥敬爱事分解为Fe3c并促使杂质元素在晶界的偏聚，使晶间结合力降低，韧性下降。 3）高温回火时，马氏体进一步分解为以回火索氏体为主的组织，使35CrMo钢的韧性明显改善。
回火常见问题与解决方法
回火常见问题与解决方法 回火产生之回火裂痕以淬火之钢铁材料经回火处理时，因急冷、急热或组织变化之故而产生之裂痕，称之为回火裂痕。常见之高速钢、SKD11模具钢等回火硬化钢在高温回火后急冷也会产生。 100℃热水回火之优点低温回火常使用180℃至200℃左右来回火，使用油煮回火。其实若使用100℃的热水来进行回火，会有许多优点，包括：（1）100℃的回火可以减少磨裂的发生；（2）100℃回火可使工件硬度稍增，改善耐磨性；（3）100℃的热水回火可降低急速加热所产生裂痕的机会；（4）进行深冷处理时，降低工件发生深冷裂痕的机率，对残留沃斯田体有缓衝作用，增加材料强韧性；（5）工件表面不会产生油焦，表面硬度稍低，适合磨床研磨加工，亦不会产生油煮过热乾烧之现象。 二次硬化之高温回火处理对于工具钢而言，残留应力与残留沃斯田体均对钢材有著不良的影响，浴消除之就要进行高温回火处理或低温回火。高温回火处理会有二次硬化现象，以SKD11而言，530℃回火所得钢材硬度较200℃低温回火稍低，但耐热性佳，不会产生时效变形，且能改善钢材耐热性，更可防止放电加工之加工变形，益处甚多。 在300℃左右进行回火处理，为何会产生脆化现象？ 部分钢材在约270℃至300℃左右进行回火处理时，会因残留沃斯田体的分解，而在结晶粒边界上析出碳化物，导致回火脆性。二次硬化工具钢当加热至500℃~600℃之间时才会引起分解，在300℃并不会引起残留沃斯田体的分解，故无300℃脆化的现象产生。 回火产生之回火裂痕以淬火之钢铁材料经回火处理时，因急冷、急热或组织变化之故而产生之裂痕，称之为回火裂痕。常见之高速钢、SKD11模具钢等回火硬化钢在高温回火后急冷也会产生。此类钢材在第一次淬火时产生第一次麻田散体变态，回火时因淬火产生第二次麻田散体变态（残留沃斯田体变态成麻田散体），而产生裂痕。因此要防止回火裂痕，最好是自回火温度作徐徐冷却，同时淬火再回火的作业中，亦应避免提早提出回火再急冷的热处理方式。 回火产生之回火脆性 可分为300℃脆性及回火徐冷脆性两种。所谓300℃脆性係指部分钢材在约270℃至300℃左右进行回火处理时，会因残留沃斯田体的分解，而在结晶粒边界上析出碳化物，导致回火脆性。所谓回火徐冷脆性係指自回火温度（500℃~600℃）徐冷时出现之脆性，Ni-Cr钢颇为显著。回火徐冷脆性，可自回火温度急冷加以防止，根据多种实验结果显示，机械构造用合金钢材，自回火温度施行空冷，以10℃/min以上的冷却速率，就不会产生回火徐冷脆性。 高周波淬火常见之问题 高周波淬火处理常见的缺陷有淬火裂痕、软点及剥离三项。高周波淬火最忌讳加热不均匀而产生局部区域的过热现象，诸如工件锐角部位、键槽部位、孔之周围等均十分容易引起过热，而导致淬火裂痕的发生，上述情形可藉由填充铜片加以降低淬火裂痕发生的可能性。另外高周波淬火工件在淬火过程不均匀，会引起工件表面硬度低的缺点，称之为软点，此现象是由于高周波淬火温度不均匀、喷水孔阻塞或孔的大小与数目不当所致。第三种会产生的缺失是表面剥离现象，主要原因为截面的硬度
常用钢产生回火脆性的温度范围[1]
常用钢产生回火脆性的温度范围 钢号第一类回火脆性第二类回火脆性30Mn2 250～350 500～550 20MnV 300～360 25Mn2V 250～350 510～610 35SiMn 500～650 20Mn2B 250～350 45Mn2B 450～550 15MnVB 250～350 20MnVB 200～260 520左右 40MnVB 200～350 500～600 40Cr 300～370 450～650 45Cr 38CrSi 250～350 450～550 35CrMo 250～400 无明显脆性 20CrMnMo 250～350 30CrMnTi 400～450 30CrMnSi 250～380 460～650 20CrNi3A 250～350 450～550 12Cr2Ni4A 250～350 37CrNi3 300～400 480～550 40CrNiMo 300～400 一般无脆性38CrMoAlA 300～450 无脆性 4Cr9Si2 450～600 65Mn 60Si2Mn 有回火脆性50CrVA 200～300 4CrW2Si 250～350 5CrW2Si 300～400 6CrW2Si 300～450 4SiCrV ＞600 3Cr2W8V 550～650 9SiCr 210～250 CrWMn 250～300 9Mn2V 190～230 T8～T12 200～300 GCr15 200～240 1Cr13 520～560 2Cr13 4 50～560 600～750 3Cr13 350～550 600～750 1Cr17Ni2 400～580
回火脆性 的证明与原因以及防治措施
第二类回火脆性的证明、原因及防治措施 摘要：把第二类回火脆性的定义、特征及其评定方法作为一个依据，设计了一个实验方案。通过四个步骤：淬火、回火（快冷、缓冷）、磨光及冲击试验、结果分析来证明某钢材具有第二类回火脆性。分析第二类回火脆性的原因及影响因素，并针对各原因和影响因素分析第二类回火脆性的防治措施。 关键词：第二类回火脆性、缓冷、冲击韧性、原因、影响因素、防治措施 一.绪论 淬火钢在回火过程中（回火后缓冷）出现脆性增大，韧性降低的现象，这即为回火脆性。在较低温度（250℃~400℃）出现的回火脆性称为第一类回火脆性;在较高温度（450℃~650℃）出现的回火脆性称为第二类回火脆性，也称为高温回火脆性。 第一类、第二类回火脆性的叫法来自于苏联教科书，西方国家分别称其为回火马氏体脆性（TME ）、回火脆性（TE ）。第一类回火脆性是产生以后无法消除的，而第二类回火脆性却是可逆的。产生回火脆性的试样只要重新在高于600℃温度短时间加热并快冷，即可消除。我们本次探究的即为第二类回火脆性。其主要在合金结构钢（含Cr 、Ni 、Mn 、Si 的调质钢）中出现。 有实验表明，钢材在出现第二类回火脆性并不伴随着抗拉强度和塑形的改变，对于许多物理性能（如矫顽磁力、密度、电阻等）也不发生影响，X 射线晶体分析，也没有发现点阵中有差异。但有如下四个明显的特征： 1）.冲击吸收功—回火温度曲线上出现马鞍形，或冲击韧度降低； 2）.韧脆转变温度升高； 3）.断口通常是沿原奥氏体晶界的沿晶断口； 4）.晶粒边界上有杂质元素和某些合金元素的偏聚。 前两点可以说是产生第二类回火脆性的性能判据，后两点是第二类回火脆性的断口形态和成分判据。 为了判定某种钢材是否具有第二类回火脆性，除了要知道其定义和特征外，还要知道第二类回火脆性的评定方法。钢的第二类回火脆性倾向大小的表示方法有很多种，最初都采用回火时快冷与缓冷后的室温冲击试验的冲击韧度的比值表示，或者以韧性状态（回火快冷）与脆化状态（在出现回火脆性的温度比较长时间保温）的室温冲击韧度的比值表示，即 ) ()(脆性状态或回火缓冷韧性状态或回火快冷k k a a =? 当△值大于1时，表明钢有第二类回火脆性倾向。△值称为钢的第二类回火脆性敏感系数。这个系数越大，说明钢的回火脆性倾向越大。 本次设计的实验就采用这种评定方法。 二.实验方案 根据以上所述的第二类回火脆性的特征及评定方法，可设置以下的实验方案以证明某种钢材具有第二类回火脆性。 1.淬火 首先取该钢材制成的的带缺口的冲击试样10个，要求为长方体，且端面为正方形。根
什么是475℃脆性和σ相脆性化全解
什么是475℃脆性和σ相脆性化 (1)475℃脆性 铬含量大于15%的铁素体钢、铁素体含量较高（不小于15%）奥氏体不锈钢和双相不锈钢，在400～500℃较长时间保温会产生强烈脆性化，并使钢的强度、硬度显著提高，因为是在475℃附近最易出现，所以叫475℃脆性。产生475℃脆性的原因是α’相的析出。α’相是种富Cr相，含Cr量可高达61%～82%，含铁量为37%～17.5%，尺寸为10～20nm，此相具有体心立方结构且无磁性，晶格常数为0.2877nm，介于铁与铬的晶格常数之间。图1-9是Fe-Cr合金中α’相存在的相图，从相图中可以看出，α’相的产生是由于520℃以下σ→α+α’反应的结果。由于α’相析出较为缓慢，因此，从α’相在α相的溶解度线以上加热所得到的单相α，即使在空冷的条件下，也不会有α’相的析出。只有在520℃以下长时间保温，α’相才会析出，从而导致钢的脆化。当重新加热到550℃以上时。由于α’相的溶解，又会使钢的塑性、韧性得到恢复。由于α’相析出是在铁素体基础上，铁素体含量增加就是增加475℃脆性的敏感性。 (2)σ相脆化 铁素体不锈钢或含有铁素体的不锈钢，在500～925℃范围内加热或停留时，就会产生
严重的脆化，也就是σ相的析出脆化。在不锈钢中σ相的名义成分是Fe、Cr，但实际上由于Ni、Mo等原子参与析出，该相的实际成分应为(FeNi)x(CrMo)y, σ相是一种无磁且具有高硬度的脆性相。σ相析出会引起不锈钢的韧性下降。由于σ相富Cr，还会富Mo、Si，因而在其周围常常会出现贫Cr（或MO、Si）区，或由于σ相本身的选择性溶解而降低钢的耐蚀性。 实践表明，在常温下使用的不锈钢是会析出σ相的，但在一定温度下，不锈钢中的铁素体会促进σ相析出，一般认为σ相直接产生于铁素体相，即α→σ转变。因此，铁素体形成元素会促进σ相析出。在含有铁素体组织的不锈钢（如铁素体不锈钢、双相不锈钢及含有一定铁素体的奥氏体不锈钢）都比较容易产生σ相脆化。这里必须要指出的是纯奥氏体不锈钢也有σ相析出的可能，甚至镍合金中也有σ相析出的可能（前面高温合金析出相已谈及），只是σ相析出温度更高一些，析出更难一些。 一般来说，不锈钢σ相经过固溶处理，或加热到σ相形成温度以上保温一段时间，使其溶解到基体中，然后快冷却，可以有效地防止σ相析出。 475℃脆性指铬的质量分数大于15%并含有较多铁素体相的不锈钢，在350-550℃温度范围内长时间停留或缓冷出现的一种脆化现象。由于这种脆化现象在475℃左右最敏感，故称475℃脆性。 产生原因：一般认为在该温度范围加热或冷却时，铁素体相内的铬原子趋于有序化，并形成较多的富铬铁素体，铬与铁的质量分数分别达到80%和20%。该富铬相在母相晶面族上及位错处的析出且与母相仍保持共格关系，导致发生晶格畸变，产生很大的内应力使滑移堆以进行，易于产生孪晶。孪晶面会形成解理断裂的形核点，从而导致脆化，使常温及负温时的冲击初度严重下降(高温时不降)，并使钢的耐蚀性显著降低。475℃脆性主要发生在高铬铁素体钢及其焊缝中，也可能发生在含较多铁素体的奥氏体不锈钢及其焊缝中，含铁素体越多，脆化倾向越严重。发生475℃脆性后，可以通过重新加热至590 - 650℃，保温1-5h后快冷予以消除。 高铬铁素体不锈钢在520～820℃长期加热时,由于析出σ相(参见“σ相”)引起的韧性显著降低的现象。如果加热至820℃以上,σ相重新溶入固溶体中,可使韧性恢复到原来的水平。其他合金钢的组织中,一旦出现σ相,也会引起σ相脆性。故在设计合金成分和加工工艺时,应尽量防止σ相出现。σ相一旦出现,应设法通过热处理或其他方法消除。(
钢材常见的交货状态
常见的钢材交货状态有热轧、控轧、正火、回火、退火、淬火、调质等 淬火：加热到相变点温度以上后，急剧冷却的工艺。提高材料的硬度，但降低韧性。 正火：加热到相变温度以上后，正常冷却（空气中）。 退火：加热到相变点温度以上后，缓慢冷却。消除淬火影响，消除应力，均匀成分。 回火：淬火后，再加热到某一温度（低于淬火温度），保温，然后冷却。均匀成分，稍降低硬度，大幅度提高韧性。 一般来说：先要退火、正火；消除原热处理影响。然后淬火，然后回火。 具体而言： 控轧即控制轧制。 也就是在调整钢的化学成分的基础上，通过控制加热温度，轧制温度，变形制度等工艺参数，控制奥氏体组织的变化规律和相变产物的组织形态，达到细化组织，提高强度和韧性的目的。 控轧式正火就是控制轧制，控制轧制温度，压下量，冷却速度，以及终轧温度等措施，使钢板的性能达到良好的强韧性配比 正火，又称常化，是将工件加热至Ac3或Accm以上30~50℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火组织要比退火组织更细一些，其机械性能也有所提高。另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。 正火的主要应用范围有：①用于低碳钢，正火后硬度略高于退火，韧性也较好，可作为切削加工的预处理。②用于中碳钢，可代替调质处理作为最后热处理，也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等，可以消降或抑制网状碳化物的形成，从而得到球化退火所需的良好组织。④用于铸钢件，可以细化铸态组织，改善切削加工性能。⑤用于大型锻件，可作为最后热处理，从而避免淬火时较大的开裂倾向。⑥用于球墨铸铁，使硬度、强度、耐磨性得到提高，如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。⑦过共析钢球化退火前进行一次正火，可消除网状二次渗碳体，以保证球化退火时渗碳体全部球粒化。 退火annealing 将工件加热到预定温度，保温一定的时间后缓慢冷却的金属热处理工艺。退火的目的在于：①改善或消除钢铁在铸造、锻压、轧制和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂。②软化工件以便进行切削加工。③细化晶粒，改善组织以提高工件的机械性能。④为最终热处理（淬火、回火）作好组织准备。常用的退火工艺有：①完全退火。用以细化中、低
弯曲冲击实验及韧脆转变温度测定
弯曲冲击实验及韧脆转变温度测定 一、实验目的 1. 掌握低温下金属冲击韧性测定的操作方法。 2. 了解温度对金属冲击韧性的影响及确定脆性转变温度T K的方法。 二、实验要求 1. 熟悉冲击试验机的操作规程，注意安全。 2. 不得用手指直接触摸断口，冷试样要用钳子夹。 3. 根据材料及组织状态来选规程的摆锤，及时记录数据。 4. 仔细观察断口形貌，粗略判断断裂性质，记录断口草图。 三、实验设备及试样 1. 设备、仪器 （1）摆锤式冲击试验机 （2）冷却装置（冷却介质为酒精加丙酮） 2. 试样 试样为GB/T229-1994 规定10×10 标准夏氏V 型缺口试样，如图3.1 所示。材料为45号钢。 图3.1 10×10 标准夏氏V 型缺口试样 四、实验原理
将不同温度的试样水平放置在试验机支座上（缺口位于冲击相背方向），用有一定高度H1和一定质量m 的摆锤（即其具有一定位能mgH1）在相对零位能处冲断试样，摆锤剩余能量为mgH2,则测得摆锤冲断各不同温度试样失去的位能，即为试样变形和断裂所消耗的冲击吸收功A KV，从而反映温度对金属材料的冲击韧性的影响。 13 图3-2 冲击试验原理 1-摆锤 2-试样 五、实验步骤 1. 制备低温介质。其温度应比实验温度低3℃，以补偿试样从取出到冲断时温度的回升。实 验温度遵照GB2106-80 和GB4159-84 技术标准规定，为室温到-75℃范围内的六种温度。 2. 冷却试样。试样放入低温介质后，保温时间不应少于15分钟。 3. 检查试验机，校正指针的零点位置。 4. 安装低温试样。用特制夹子将试样自保温瓶取出放置到冲击试验机支座上，要求动作迅速 准确。（事先可以多次练习以达到要求） 5. 进行冲击试验。 6. 冲完后立即读取，记录冲击功A KV值，将指针拨回零位。 7. 找回冲断试样，观察截面断口上各区，并估算各区的面积比。 六、实验注意事项 1. 谨防人身安全事故。参加实验人员一定要集中注意力，保持良好秩序。所有人员不得进入摆锤摆动平面内及规定的危险区域。低温试样冲断后不要立即用手拿，以免冻伤。 2. 试样从取出到放置好的时间不得超过5s，若已超出，应放回保温重做。
常用钢号热处理淬火回火温度对照表
常用钢号热处理淬火回火温度对照表(生产经验) 常用钢号热处理淬火回火温度对照表，热处理工作十五年的经验总结，此为实际生产所用，可能与教科书太一样，生产经验，仅做参考。以下HB代表布氏硬度值，HRC代码洛氏硬度C标尺。 1.45# 淬火温度830℃ 水冷硬度要求 HB229-269 回火温度 570 硬度要求 HB197-235， 回火温度 620 2.40Cr 淬火温度850℃ 油冷硬度要求 HB260-300，回火温度 520 硬度要求 HB229-269， 回火温度 580 硬度要求 HB197-235，回火温度 640 3.35SiMn 淬火温度870℃ 油(水)冷硬度要求 HB330-360，回火温度 360 硬度要求 HB260-300，回火温度 500 硬度要求 HB229-269，回火温度 560 硬度要求 HB197-235，回火温度 620 4.35CrMo 淬火温度870℃ 油(水)冷硬度要求 HB330-360，回火温度 360 硬度要求 H B260-300，回火温度 500 硬度要求 HB229-269，回火温度 560 硬度要求 HB197-235，回火温度 620 5.30Cr2Ni2Mo 淬火温度870℃ 油冷硬度要求 HB290-341，回火温度 560 硬度要求 HB2 60-300，回火温度 600 硬度要求 HB229-269，回火温度 640 6.34Cr2Ni2Mo 淬火温度870℃油硬度要求 HB290-341，回火温度 560硬度要求 HB260-300， 回火温度 600硬度要求 HB229-269，回火温度 640 7.34Cr2Ni3Mo 淬火温度870℃ 油冷硬度要求 HB330-360，回火温度 380 硬度要求 H B290-341，回火温度 560 硬度要求 HB260-300，回火温度 600 硬度要求 HB229-269，回火温度 640 8.34CrMo1A 淬火温度870℃油冷硬度要求 HB260-300，回火温度 590 硬度要求 HB22 9-269，回火温度 630 9.35CrMoSi 淬火温度930℃ 油冷硬度要求 HB260-300，回火温度 600 硬度要求 HB2 29-269，回火温度 640 10.38CrMoA1 淬火温度930℃ 油冷硬度要求 HB260-300，回火温度 600 硬度要求 HB 229-269，回火温度 690 11.40CrMnMo860℃油硬度要求 HB330-360，回火温度 480硬度要求 HB290-341，回火温度 520硬度 要求 HB260-300，回火温度 580硬度要求 HB229-269，回火温度 640
回火的脆性机理与避免方法
回火脆性的机理与避免方法 二、低温回火脆性 1. 低温回火脆性的机理 低温回火脆性几乎在所有的工业用钢中都会出现。 低温回火脆性产生的机理： 一般认为，低温回火脆性是由于马氏体分解时沿马氏体条或 片的界面析出断续的薄壳状碳化物， 降低了晶界的断裂强度，使之成为裂纹扩展的路径，因 而导致脆性断裂。如果提高回火温度，由于析出的碳化物聚集和球化， 改善了脆化界面状况 而使钢的韧性又重新恢复或提高。另外也有认为低温回火脆性是韧性相残余奥氏体的转变所 引起的。 钢中含有合金元素一般不能抑制低温回火脆性，但 Si 、Cr 、Mn 等元素可使脆化温度推 向更高温度。例如，3 S =1.0%~1.5%的钢，产生脆化的温度为 300~320C;而3 S i=1.0%~1.5%、 3 C r =1.5%~2.0%的钢，脆化温度可达 350~370C 。 2. 低温回火脆性防止措施 到目前为止还没有一种有效地消除低温回火脆性的热处理或合金化方法。 一些产生机理，可以采取以下措施来防止或减轻低温回火脆性： (1) 降低钢中杂质元素的含量； (2) 用Al 脱氧或加入Nb V 、Ti 等合金元素细化奥氏体晶粒； (3) 加入Mo W 等可以减轻第一类回火脆性的合金元素； 摘要：金属脆性断裂过程中，承受的工程应力通常不超过材料的屈服强度，甚至低于 按宏观强 度理论确定的许用应力。 由于脆性断裂前既无宏观塑性变形， 又无其他预兆，并且 一旦开裂后，裂纹扩展迅速，造成整体断裂或很大的裂口，有时还产生很多碎片， 容易导致 严重事故。脆性断裂通常发生于塑性和韧性差的金属或合金中。 本文将从淬火钢回火过程中产生的回火脆性这方面探讨， 而进一步提高钢的冲击韧性进行讨论。 关键词：回火脆性 冲击韧性 —、基本概念 冲击韧性是指金属抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力， 要指标。 舞…T- 1' ? ' ■■ ■ ■ ■' ----- 9。? r n ■ -占.■，工3心 二“壬二 -, : J ■■■■■■■■ J L J - !\ J J J b J 臥卩:聾迂三 就如何防止出现回火脆性， 从 是金属材料力学性能的一个重 淬火钢回火时的冲击韧性并不总是随回火 温度的升高单调增大，有些钢在一定的温度范围 内回火时，其冲击韧性显著下降，这种脆化现象 叫做钢 的回火脆性。 钢在250~400 C 温度范围内出现的回火脆 性 叫第一类回火脆性，也叫低温回火脆性；在 450~650 C 温度范围内出现的回火脆性叫做第二 F 类回火脆性，也 叫高温回火脆性。 加簸淬％黒步曲 但根据上面的 :警淤却; r 血1
常用钢材热处理工艺参数
热处理工艺规程B/Z61.012－95 （工艺参数）
2012年10月15日
目录 1.主题内容与适用范围 (1) 2.常用钢淬火、回火温度 (1) 2.1要求综合性能的钢种 (1) 2.2要求淬硬的钢种 (4) 2.3要求渗碳的钢种 (6) 2.4几点说明 (6) 3.常用钢正火、回火及退火温度 (7) 3.1要求综合性能的钢种 (7) 3.2其它钢种 (8) 3.3几点说明 (8) 4.常用钢去应力温度 (10) 5.各种热处理工序加热、冷却范围 (12) 5.1淬火……………………………………………………………………………………………1 2 5.2 正火及退火 (14) 5.3回火、时效及去应力 (15) 5.4工艺规范的几点说明 (16) 6.化学热处理工艺规范 (17) 6.1氮化 (17) 6.2渗碳 (20) 7.锻模热处理工艺规范 (22) 7.1锻模及胎模 (22) 7.2切边模 (24) 7.3锻模热处理注意事项 (25) 8.有色金属热处理工艺规范 (26) 8.1铝合金的热处理 (26) 8.2铜及铜合金 (26) 9.几种钢锻后防白点工艺规范 (27) 9.1第Ⅰ组钢 (27) 9.2第Ⅱ组钢 (28)
热处理工艺规程（工艺参数） 1.主题内容与适用范围 本标准为“热处理工艺规程”（工艺参数），它主要以企业标准《金属材料技术条件》B/HJ－93年版所涉及的金属材料和技术要求为依据（不包括高温合金），并收集了我公司生产常用的工具、模具及工艺装备用的金属材料。 本标准适用于汽轮机、燃气轮机产品零件的热处理生产。 2.常用钢淬火、回火温度 2.1 要求综合性能的钢种： 表1
钢热处理工艺及合理选择
钢热处理工艺性及合理选择 钢热处理工艺性及合理选择三维网技术论坛% {$ k! Q" F. Z9 c. Q( ]三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa1 @! \" Z1 G- n钢的热处理工艺性主要包括淬透性、淬硬性、回火脆性、过热敏感性、耐回火性、氧化脱碳趋向及超高强度钢表面状态敏感性等，这些工艺性均与材料的化学成分和组织有关，是选材和制定生产工艺的重要依据。 1．淬透性钢的淬透性是指在一定条件下钢件淬火后能够获得淬硬层的能力。钢的淬透性一般可用淬火临界直径、截面硬度分布曲线和瑞淬硬度分布曲线等表示。( O. [9 Y* \& e4 @; v 淬火临界直径是指淬火试件中心形成一定量马氏体，即心部达到一定临界硬度的最大直径，临界硬度与碳含量关系见图1。 `( m6 f; M. D! a1 r, U0 O 一般机械制造行业大多以心部获得50％马氏体（体积分数）为淬火临界直径标准，对于重要机械及军工行业则以心部获得90％马氏体（体积分数）作为临界直径标准，以保证零件整个截面都获得较高力学性能。对于同一个钢种，由于选用淬火临界直径标准不同，其临界直径尺寸也不同，以50%马氏体（体积分数）为标准的临界直径大于以90%马氏体（体积分数）为标难的临界直径。 钢的淬透性使钢产生了尺寸效应（亦称质量效应），由于零件截面尺寸大小不同而造成淬硬层深度不同，同时也影响淬火件表面硬
度，因此设计师必须充分注意材料的淬透性，合理选择材料，设计大截面或形状复杂的重要零件时应选用淬透性好的合金钢，可以保证沿整个截面都具有高强度和高韧性的良好配合，同时减少热处理变形和开裂。设计师还要根据零件的服役条件合理确定淬透性要求，对于重要零件（如连杆、高强度螺栓、拉杆等），要求淬火后保证心部获得90%以上马氏体（体积分数）；对于一般单向受拉、受压的零件，则要求淬火后心部获得50%马氏体（体积分数）即可；因考虑刚度而尺寸较大的曲轴，淬火后只要求离表面1／4R处保证获得50％以上马氏体（体积分数）；弹簧零件一般要求淬透；对于滚动轴承、小轴承要全部淬透，但受冲击载荷大的大轴承则不宜淬透。此外，设计师还应注意，各种材料手册中的数据都有尺寸限制，不能根据小尺寸试样的性能指标来进行大尺寸零件的强度计算。 工艺师应根据钢的淬透性合理安排加工工序。当零件尺寸较大、又受到淬透性限制时，为了保证淬硬层深度，可采用先粗加工后热处理，热处理后再精加工。截面差别较大的零件，如大直径台阶轴，从淬透性考虑，可先粗车成形，然后调质，增加淬硬层深度。 钢的碎透性是制定热处理工艺的重要依据。淬透性好的钢淬火时，可以选用较缓和的淬火介质和较慢冷却的淬火工艺，以减少零件的变形和开裂趋向。 }& R' w: d) Q4 Y1 G 2.淬硬性淬硬性是指钢在理想淬火条件下，以超过临界冷却速度冷却，使形成的马氏体能够达到最高硬度。钢的淬硬性主要取决于钢的含碳量，碳含量越高，淬火后硬度也越高，其他合金元素的影