Tempereringssprödhet, som ett vanligt fenomen under metallvärmebehandling, har en betydande inverkan på materialens mekaniska egenskaper, särskilt slagsegheten. Den här artikeln kommer att utgå från det grundläggande begreppet temperament sprödhet, diskutera dess bildningsorsaker i detalj och föreslå motsvarande förebyggande metoder.
1. Grundkonceptet för temperament sprödhet
Temper sprödhet, som namnet antyder, hänvisar till det sprödhetsfenomen som uppstår när metall härdas efter härdning. Beroende på anlöpningstemperaturområdet som ger sprödhet, kan tempereringssprödhet delas in i lågtemperatursprödhet och högtemperatursprödhet. Lågtemperaturssprödhet, även känd som den första typen av tempereringssprödhet, förekommer huvudsakligen i temperaturintervallet 250 till 400 grader; medan sprödhet vid hög temperatur, även känd som den andra typen av tempereringssprödhet, huvudsakligen förekommer i temperaturintervallet 450 till 650 grader.
2. Orsaker till temperament sprödhet
a. Lågtemperaturtemperering sprödhet (typ 1 temperatursprödhet)
Orsakerna till bildandet av sprödhet vid låg temperatur är relativt komplexa. För närvarande finns det huvudsakligen följande teorier:
• Retained austenit transformation theory: Man tror att lågtemperaturtemperering sprödhet orsakas när bibehållen austenit omvandlas till härdad martensit eller bainit under anlöpningsprocessen.
• Karbidutfällningsteori: Man tror att sprödhet vid låg temperatur beror på utfällningen av flingkarbider från martensit. Dessa karbider fälls ut längs gränsytan mellan martensitremsor eller ark, vilket minskar brotthållfastheten hos korngränserna och förvandlar dem till sprickor. Utökad väg.
• Föroreningssegregationsteori: Man tror att sprödhet vid låg temperatur beror på segregeringen av föroreningselement i stål såsom fosfor, svavel, arsenik, tenn, antimon, etc. vid de ursprungliga austenitiska korngränserna, vilket resulterar i försvagning av korngränserna.
b. Sprödhet vid hög temperatur (andra typen av tempereringssprödhet)
Orsaken till sprödhet vid hög temperatur är relativt tydlig, främst på grund av segregeringen av spårföroreningselement (såsom fosfor, tenn, antimon, arsenik, etc.) eller legeringselement i stålet till de ursprungliga austenitkornsgränserna under härdningen behandla. Segregeringen av dessa element vid korngränserna minskar brotthållfastheten hos korngränserna, vilket leder till spröd fraktur. Dessutom kommer legeringselement såsom nickel, krom, mangan, etc. också att främja segregeringen av föroreningselement, vilket ytterligare förvärrar sprödhetsfenomenet.
Det kan ses från figur 1 att under anlöpningsprocessen för 30Ni-Cr-stål, när anlöpningstemperaturen ökar, når slagsegheten minimivärden vid 300 grader och 550 grader. Den första typen av temperament sprödhet visas nära 300 grader. Efter att denna typ av tempereringssprödhet inträffar, anlöp den vid en temperatur som är större än eller lika med 300 grader för att undvika sprödhetstemperaturområdet och återställa dess seghet; om det återigen är i intervallet 250~400 grader kommer intern anlöpning inte att minska materialets seghet, så det kan ses att den första typen av tempereringssprödhet är oåterkallelig. Som framgår av figur 1, uppträder den andra typen av temperament sprödhet nära 500 grader; efter anlöpning vid en temperatur som är större än eller lika med 650 grader kommer långsam nedkylning och att stanna vid 500~650 grader under lång tid också orsaka sprödhet, medan snabb nedkylning inte kommer att ske Sprödhet, som visas i figur 1. Efter sprödheten av materialet som producerar den andra typen av tempererad sprödhet elimineras, om det värms upp till det spröda temperaturområdet igen, eller om det långsamt kyls ned i sprödområdet under lång tid kommer sprödheten att återkomma. Det kan ses att den andra typen av temperamentssprödhet är reversibel.
3. Metoder för att förhindra temperament sprödhet
a. Metoder för att förhindra sprödhet vid låg temperatur
• Minska halten av föroreningselement i stål: Att minska halten av fosfor, svavel, arsenik, tenn, antimon och andra föroreningselement i stål genom raffinering och andra processer kan i grunden minska risken för sprödhet vid låg temperatur.
• Att lägga till element som förfinar austenitkorn: såsom niob (Nb), vanadin (V), titan (Ti), etc., kan förfina austenitkorn och öka korngränsytan, och därigenom minska föroreningselement per ytenhet Mängden segregation .
• Justera härdningsprocessen: Genom att använda isotermisk härdning istället för härdning och högtemperaturhärdning kan du effektivt undvika uppkomsten av sprödhet vid låg temperatur.
• Legering: Tillsats av lämpliga mängder molybden (Mo), volfram (W) och andra legeringselement kan minska sprödheten vid låg temperatur. Samtidigt kan element som kisel (Si) och krom (Cr) även justera temperaturområdet där lågtemperatursprödhet uppstår för att undvika den erforderliga anlöpningstemperaturen.
