回火脆性

回火脆性，是指淬火鋼回火後出現韌性下降的現象。淬火鋼在回火時，隨著回火溫度的升高，硬度降低，韌性升高，但是在許多鋼的回火溫度與衝擊韌性的關係曲線中出現了兩個低谷，一個在 200~400℃之間，另一個在450~650℃之間。隨回火溫度的升高，衝擊韌性反而下降的現象，回火脆性可分為第一類回火脆性和第二類回火脆性。

基本介紹

• 中文名：回火脆性
• 外文名：temper brittleness
• 對象：淬火鋼
• 提現：出現韌性下降的現象
• 分類：第一類回火脆性和第二類回火脆性
• 學科：冶金工程

介紹

隨著回火工藝中加熱溫度的升高，回火 後鋼的硬度、強度降低，塑性、韌性增加， 但衝擊值卻在某個溫度範圍內回火時，出現 顯著下降，並處於最低值的現象。這種現象 稱作回火脆性。在250°～400℃範圍內出現 的回火脆性稱第一類回火脆性; 在500～ 650℃範圍內出現的回火脆性稱第二類回火 脆性。

第一類回火脆性

第一類回火脆性又稱不可逆回火脆性，低溫回火脆性，主要發生在回火溫度為 250～400℃時，

1、特徵

（1）具有不可逆性；（2）與回火後的冷卻速度無關；（3）斷口為沿晶脆性斷口。

2、產生的原因三種觀點：

（1）殘餘A轉變理論2）碳化物析出理論（3）雜質偏聚理論

3、防止方法

（1）降低鋼中雜質元素的含量；

（2）用Al脫氧或加入Nb、V、Ti等合金元素細化A晶粒；

（3）加入Mo、W等可以減輕；

（4）加入Cr、Si調整溫度範圍（推向高溫）；

（5）採用等溫淬火代替淬火回火工藝。

第二類回火脆性

第二類回火脆性又稱可逆回火脆性，高溫回火脆性。發生的溫度在 400～650℃，

1、特徵

（1）具有可逆性；

（2）與回火後的冷卻速度有關；回火保溫後，緩冷出現，快冷不出現，出現脆化後可重新加熱後快冷消除。

（3）與組織狀態無關，但以M的脆化傾向大；

（4）在脆化區內回火，回火後脆化與冷卻速度無關；

（5）斷口為沿晶脆性斷口。

2、影響第二類回火脆性的因素

（1）化學成分（2）A晶粒大小（3）熱處理後的硬度

3、產生的機理

（1）出現回火脆性時，Ni、Cr、Sb、Sn、P等都向原A晶界偏聚，都集中在2~3個原子厚度的晶界上，回火脆性隨雜質元素的增多而增大。Ni、Cr不僅自身偏聚，而且促進雜質元素的偏聚。（2）淬火未回火或回火未經脆化處理的，均未發現合金元素及雜質元素的偏聚現象。（3）合金元素Mo能抑制雜質元素向A晶界的偏聚，而且自身也不偏聚。

以上說明：Sb、Sn、P等雜質元素向原A晶界偏聚是產生第二類回火脆性的主要原因，而Ni、Cr不僅促進雜質元素的偏聚，且本身也偏聚，從而降低了晶界的斷裂強度，產生回火脆性。

4、防止方法

（1）提高鋼材的純度，儘量減少雜質；

（2）加入適量的Mo、W等有益的合金元素；

（3）對尺寸小、形狀簡單的零件，採用回火後快冷的方法；

（4）採用亞溫淬火（A1~A3）： 細化晶粒，減少偏聚。加熱後為A+F（F為細條狀），雜質會在F中富集，且F溶解雜質元素的能力較大，可抑制雜質元素向A晶界偏聚。

（5）採用高溫形變熱處理，使晶粒超細化，晶界面積增大，降低雜質元素偏聚的濃度。