回火的脆性机理与避免方法
回火脆化
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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。
回火防止器工作原理及使用注意事项(三篇)
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回火防止器工作原理及使用注意事项在气焊或气割过程中,有时会发生气体火焰进人喷嘴内逆向燃烧的现象,称为回火。
回火时一旦逆向燃烧的火焰进人乙炔发生器或乙炔瓶内,就会发生燃烧爆炸事故。
回火防止器的作用是当焊炬或割炬发生回火时,可防止火焰倒流人乙炔发生器或乙炔瓶内,或阻止火焰在乙炔管道内燃烧,从而保障乙炔发生器或乙炔瓶等的安全。
所以乙炔发生器或乙炔瓶必须安装回火防止器。
当焊炬或割炬的焊嘴或割嘴被堵塞,焊嘴或割嘴过热使气体压力升高,增大混合气流动阻力,乙炔气工作压力过低或橡皮管堵塞,焊炬、割炬失修等使混合气流出速度降低,火焰燃烧速度大于混合气流出速度,氧气倒流等均可导致回火。
回火防止器按其工作原理分为水封式和干式两种;按通过乙炔压力分为低压式(小于0.01MPa)和中压式(0.01~0.05MPa)两种。
目前国内常用的与乙炔瓶配套的干式回火防止器,主要有中压防爆膜式和中压冶金式两种。
回火防止器使用时必须严格按照下列要求:l)安装在乙炔发生器上的回火防止器,其流量、压力必须与乙炔发生器发气量、乙炔压力相适应。
2)使用中压冶金片干式回火防止器或中压多孔陶瓷式回火防止器,要求乙炔含杂质和水分少,乙炔站应安装干燥器和净化器。
在使用中,当发现乙炔流量减少、阻力增加时,应清洗粉末冶金片或多孔陶瓷。
回火防止器工作原理及使用注意事项(二)回火防止器是一种用于钢材热处理过程中防止回火的设备,它通过对加热钢材进行水淬或油淬,以减少其回火现象。
回火防止器的工作原理主要包括淬火和回火两个阶段。
在钢材加热过程中,加热温度达到所需淬火温度时,开始淬火阶段。
这时,钢材表面温度高,内部温度低,而水或油的冷却速度较快,可以迅速将钢材表面温度降低,达到快速冷却的目的。
这种快速冷却的过程可以使钢材内部组织细化,硬度增加。
然而,淬火后的钢材存在一定的强度和脆性,需要进行回火处理。
回火阶段是在将钢材冷却至一定温度后,使其在一定温度范围内保持一段时间,然后慢慢降温。
燃气锅炉回火及脱火的原因及预防措施
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燃气锅炉回火及脱火的原因及预防措施燃气锅炉是指以天然气、液化气或煤气等可燃气体为燃料的锅炉,通常用于供暖或热水供应等领域。
在运行过程中,由于多种原因,燃气锅炉可能会出现回火或脱火的情况,给使用和维护带来不便和安全风险。
本文将从回火及脱火的原因和预防措施两方面进行阐述。
一、燃气锅炉回火的原因及预防措施1、燃气供应不足当天然气、液化气或煤气等可燃气体供应不足时,燃气锅炉会出现回火的情况。
这是因为燃气中的可燃物质浓度下降,无法满足燃烧所需的氧气需求。
为了预防此类情况,应对燃气供应系统进行检查和维修,确保燃气供应稳定可靠。
2、燃烧室内积存异物燃烧室内积存的异物,如灰尘、沙子等,会影响燃烧室内的气流,使燃气无法完全燃烧,从而形成回火。
为了避免此类情况,应及时清理燃烧室内的异物,保持燃烧室干净。
3、燃油管道出现漏油当燃油管道出现漏油现象时,燃烧室内的氧气与燃油粘合,无法形成良好的燃烧状态,导致回火。
为了解决此问题,应经常检查燃油管道,保持管道的密封性。
4、点火系统失效点火系统失效会让燃气无法点燃,从而造成回火。
为了避免此情况发生,可以选择品质好的点火装置,并对其进行及时的检查和维修。
二、燃气锅炉脱火的原因及预防措施1、供氧不足燃气锅炉燃烧时,需要足够的氧气参与反应,当氧气不足时,会造成烟气中的一氧化碳增多,从而使燃气锅炉脱火。
为了避免这种情况,应保证燃气锅炉所设置的供氧口畅通无阻,以充分保证燃烧所需的氧气供应。
2、燃气质量不佳由于燃气质量不佳,即可燃物质浓度不足,会使燃气锅炉燃烧不充分,从而造成脱火。
为了避免这种情况,应在燃气采购时选择质量可靠的供应商,并对燃气进行检测,以保证燃气质量良好。
3、排烟不畅燃气锅炉使用后会产生大量的烟气,如果排烟系统不畅或管道被阻塞,会造成烟气反流,从而导致脱火。
因此,应保证排烟系统通畅,并定期检查和维护排烟管道。
总之,想要避免燃气锅炉出现回火和脱火的情况,需要对燃气锅炉进行逐一检查和维护,保证燃烧设备良好的运行状态。
脆性转变温度及回火脆性
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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。
焊割操作产生回火的原因和怎样处理回火
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焊接和切割操作中回火的原因及处理方法
焊接和切割操作中回火有五个原因:
1、焊嘴过分接近熔融金属,使焊嘴喷吼附近阻力增大,焊、割炬
内混合气体难于流出,压力升高,将部分混合气体压入乙炔系统,
2、焊嘴过热,增加了混合气体的流动阻力,使混合气体受膨胀。
如焊嘴温度超过400℃时,部分混合气体太迟,无法从焊接喷嘴中流出,就在喷嘴内部燃烧而发生“啪啪”的爆炸声。
3、焊嘴被熔化金属或飞溅火星填塞,混合气体难以喷射并流回乙
炔系统。
4、乙炔气压过小。
氧气容易进入乙炔系统,在熄火的瞬间,通常
是由于氧气或空气进入焊接、割炬的乙炔管。
这样最易引起爆炸。
5、焊、割炬年久失修,阀门渗漏,使氧气流入乙炔系统,点火时
立即发生回火爆炸。
这种情况危险性最大。
当焊、割炬发生回火时,应立即并闭乙炔开关,然后再关闭氧气
开关,待火熄灭后,再打开氧气阀吹去残留在焊、割炬内的余焰和杂质,在焊柄未热之前,不要继续工作。
回火的脆性机理与避免方法
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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%、 3C 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。
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・ r n ■-占.■,工3心 二“壬二-, : J ■■■■■■■■ J L J - !\ J J Jb 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。
钢回火脆性的防止方法及其应用
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( 1 ) 自回火温度快冷 。 以抑制杂质 或合金在晶界上偏聚。 但这种办 法只适用 中小型工件 , 因大型工 件的芯部难 以实现快冷。 同时 , 大件在 快冷后 。 内应力较大 。 ( 2 ) 选用含 M 0 、 w 的合金钢 , 以延缓杂质元素的偏聚过程 , 这种方 法适用 于一般大件。含 M o 、 w 的合金钢可以油冷或 空冷 , 但仍不要随 炉冷 。此类钢还应避免在第 一类 回火脆性 区温度 回火。 ( 3 ) 选用高纯度钢材 , 以减少钢 中杂质含量。但要增加成本 。 ( 4 ) 采用两次淬火工艺 , 使杂质 、 合金元素均匀分布在晶粒 中。 ( 5 ) 进行高 温形变热处理 . 使奥氏体晶粒细化或使 晶界变成锯齿 状以增加 晶界面积 , 减少杂质在 晶界的偏聚程度 。 第二类 回火脆性 ( 也称为可逆圆火脆性 ) 其主要特点 : 另外 。 有些合金钢经焊接加 工后。 其焊缝 、 焊点上易产生淬 火。 ( 1 ) 回火脆性 的出现与回火后 的冷却速度有关 。 回火后快 冷( 水或 组织 .因此不要在第一类 回火脆 性区温度范 围进行 消除应力 回 油冷) , 不 出现 回火脆性 , 慢冷( 空冷或随炉冷 ) 则 出现脆性。 由于第二类 回火脆性具有 可逆性 . 经过调质的合金钢进行焊接后 , ( 2 ) 具有不可逆性 。 如果把 已出现这种 回火脆性的钢 , 重新加热 到 火 。 不要缓冷 特别注意不 脆性 区温度 回火再快冷到室温 , 其脆性 即可消除。如果重新加热到脆 在第二类 回火脆性温度区内消除应力退火后 . 能因怕快冷产生变形而随炉缓 冷。 性区温度 回火 , 随后用慢冷 , 脆性则 又会 出现 。 ( 3 ) 该类 回火脆性主要在含有 c r 、 N i 、 M n 、 S i 等合金钢 中出现。
回火脆性和氢淬等解释
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• 不同显微组织对氢脆的敏感性大致按如 下次序增加:铁素体或珠光体,贝氏体, 低碳马氏体,马氏体和贝氏体的混合物, 孪晶马氏体。渗碳淬火组织中具有较敏 感的显微组织。 • 应力测试表明,延迟断裂的零件处于三 向拉应力状态。
•氢脆的检查表明:在碳氮共渗直接淬火、低温回火 后的试样,慢速拉伸的塑性指标(断面收缩率)明 显下降,如表下表所示:
• • • • •
产生氢脆一般必须具有三个基本条件: 1)有足够的氢; 2)有对氢敏感的金相组织; 3)有足够的三向应力存在。 如上所述,渗碳、碳氮共渗,保护气氛加热所 用的气氛中,都含有大量的氢气,无论是排气 • 阶段还是强渗阶段,炉气中存在着大量的可被 工件表面吸附的活性氢原子,工件在此气氛下 长时间保温,必然有渗氢现象。非金属夹杂物 等缺陷又易捕获氢,使氢在沿晶界分布的夹杂 物中含量增高。
回火脆性 钢在回火时会产生回火脆性现象,即在250℃~ 400℃和450℃~650℃两个温度区间回火后,钢的 冲击韧性明显下降(见图 6.10)。这种脆化现象称 为回火脆性。
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根据脆化现象产生的机理和温度区间,回火脆性可 分为两类: 1) 第一类回火脆性(低温回火脆性) 钢在250℃~350℃范围内回火时出现的脆性称为 低温回火脆性。因为这种回火脆性产生后无法消除 ,所以也称它为不可逆回火脆性。回火后的冷却速 度对这种脆性没有影响。 低温回火脆性产生的原因是由于回火马氏体中分解 出稳定的细片状化合物而引起的。为了防止低温回 火脆性,通常的办法是避免在脆化温度范围内回火 ,有时为了保证要求的力学性能,必须在脆化温度 回火时,可采取等温淬火。
2) 第二类回火脆性(高温回火脆性) 有些合金钢尤其是含Cr、Ni、Mn等元素的合金钢, 在450℃~650℃高温回火后缓冷时,会使冲击韧性 下降的现象,而回火后快冷则不出现脆性。这种脆 性称为高温回火脆性,有时也称可逆回火脆性。这 种脆性的产生与加热和冷却条件有关。
预防煤气回火及处理
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预防煤气回火及处理
1.煤气回火事故的预防
回火就是煤气和空气的可燃混合物回燃烧器内燃烧的现象,回火的产生是由于煤气与空气的混合物从喷嘴喷头喷出的速度小于火焰传播速度。
缘由有;
(1)煤气的压力突然大幅度降低。
(2)烧嘴的热负荷太小,混合物气体的喷出速度过低。
(3)烧嘴混合物管内壁不光滑,混合可燃气体产生较大的涡流。
(4)关闭煤气时操作不当,例如在关闭煤气时没有准时关闭风阀,空气就将窜入煤气管道中造成回火。
(5)混合气体喷出速度分布不匀称(在喷出断面上)也简单引起回火,这是由于回火是在喷出速度小于燃烧速度(即火焰传播速度)的状况下发生的,而喷出速度不是指该处的平均速度,而是指最小速度,因此在流速分布不均时,虽然混合气体的平均喷出速度不大于燃烧速度,但其最小速度有时可能小于燃烧速度而造成回火。
2.煤气回火事故的预防
当烧嘴回火,要关闭烧嘴,查明缘由,排解故障,确保平安再开启烧嘴点火。
假如烧嘴回火时间较长,已将烧嘴混合管烧红,;应冷却混合管后再点燃。
在实际操作中,要把握煤气压力过低时不能送煤气这一点。
- 1 -。
燃气锅炉回火及脱火的原因及预防措施
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燃气锅炉回火及脱火的原因及预防措施燃气锅炉是指以天然气、液化气等为燃料,通过燃烧产生热能,加热水,使水变为蒸汽,以达到供热或发电的设备。
在锅炉工作过程中,若未能及时采取措施,会出现回火和脱火现象。
本文将介绍燃气锅炉回火和脱火的原因及预防措施。
一、燃气锅炉回火的原因及预防措施燃气锅炉回火是指燃烧室内火焰温度下降,容易导致燃烧不充分,缺氧现象,增加烟气中CO、NOx等有害物质的排放量,严重时还可能导致锅炉设备损坏。
造成燃气锅炉回火的原因:1.炉排结渣或积灰:炉排是一种供气的设备,在使用一段时间后,由于煤渣和灰分的积累,可能造成气体流动受阻,导致火焰缩小,火焰温度下降,从而引发回火现象。
2.进气口和出气口不匹配:进气口和出气口的设计必须保证流量平衡。
如果流量不平衡,可能会使烟气在燃烧室内形成大量的死角,缩小有利的燃烧区域。
3.燃气调节不当:燃气过少或过多,都可能引发回火现象。
过少时,燃气燃烧不充分,形成一片湛蓝色的火焰;过多时,燃气流速增快,燃烧的氧气不足,也可能导致火焰不平稳,流动性差,难以维持正常燃烧,甚至发生爆燃。
4.锅炉负荷变化过大:燃气锅炉在开机和长时间运行后,渐渐形成“热惯性”,此时改变负荷,锅炉的温度和氧气含量都会发生改变,增加回火的风险。
预防燃气锅炉回火的措施:1.定期清理炉排、烟道和冷凝水系统,以确保通畅无阻,提高热交换效率。
2.调节进气口和出气口流量,保证气体饱和度,防止形成死角和爆燃。
3.定时检查燃气压力并进行调节,保证燃气的稳定供应。
4.防止负荷变化过大,减少过度启停,避免锅炉在运行过程中出现不稳定的燃烧状态。
5.安装燃气流量计和调节阀,实时监测气体流量和压力,保证锅炉燃烧的稳定性。
二、燃气锅炉脱火的原因及预防措施燃气锅炉脱火是指火焰因为缺氧、功率过低或停炉而逐渐熄灭的现象。
脱火会导致燃气污染环境,同时也会对锅炉设备造成损害,影响正常工作。
造成燃气锅炉脱火的原因:1.热负荷过大或过小:如果锅炉负荷过大,会使火焰温度升高,进一步增加燃气的消耗量,导致缺氧现象,引起火焰灭火。
回火脆性和氢淬等解释
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气体渗碳或碳氮共渗或其他保护气氛中氢含量都 是比较高的。
• 氢有很大的易动性,易被钢中的所谓 “陷饼”捕捉。钢中夹杂物、疏松等内 部缺陷可能成为 “陷阶”。夹杂物等 缺陷受载时的应力集中与氢含量高这两 个条件的叠加,易使氢致裂纹优先产生。 对断裂的齿轮轴分析表明,断口有较多 的夹杂物,而且基本上分布于晶界上。 从断裂部位看,它发生在应力集中很大 的螺纹根部,螺纹退刀槽与花键连接处, 或在花键的齿部与底圆的过渡处。
2) 第二类回火脆性(高温回火脆性) 有些合金钢尤其是含Cr、Ni、Mn等元素的合金钢, 在450℃~650℃高温回火后缓冷时,会使冲击韧性 下降的现象,而回火后快冷则不出现脆性。这种脆 性称为高温回火脆性,有时也称可逆回火脆性。这 种脆性的产生与加热和冷却条件有关。
氢脆:在含氢气氛中加热引起的氢致裂纹 • 气体渗碳,碳氮共渗的工件产生装配断裂、放 置开裂和使用过程断裂现象。断口分析表明, 断口为沿晶断裂和准解理断裂,晶面出现非常 细小的爪状撕裂线。裂纹既沿晶发展,又沿板纹,这些都是氢致裂纹的典 型特征。进一步分析证明,断裂属于延迟断裂。 它不是在热处理后或装配时立即出现,而是在 放置一定时间后断裂的。
• 不同显微组织对氢脆的敏感性大致按如 下次序增加:铁素体或珠光体,贝氏体, 低碳马氏体,马氏体和贝氏体的混合物, 孪晶马氏体。渗碳淬火组织中具有较敏 感的显微组织。 • 应力测试表明,延迟断裂的零件处于三 向拉应力状态。
•氢脆的检查表明:在碳氮共渗直接淬火、低温回火 后的试样,慢速拉伸的塑性指标(断面收缩率)明 显下降,如表下表所示:
• • • • •
产生氢脆一般必须具有三个基本条件: 1)有足够的氢; 2)有对氢敏感的金相组织; 3)有足够的三向应力存在。 如上所述,渗碳、碳氮共渗,保护气氛加热所 用的气氛中,都含有大量的氢气,无论是排气 • 阶段还是强渗阶段,炉气中存在着大量的可被 工件表面吸附的活性氢原子,工件在此气氛下 长时间保温,必然有渗氢现象。非金属夹杂物 等缺陷又易捕获氢,使氢在沿晶界分布的夹杂 物中含量增高。
回火防止器工作原理及使用注意事项(2篇)
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回火防止器工作原理及使用注意事项回火防止器是一种用于钢材热处理过程中防止回火的设备,它通过对加热钢材进行水淬或油淬,以减少其回火现象。
回火防止器的工作原理主要包括淬火和回火两个阶段。
在钢材加热过程中,加热温度达到所需淬火温度时,开始淬火阶段。
这时,钢材表面温度高,内部温度低,而水或油的冷却速度较快,可以迅速将钢材表面温度降低,达到快速冷却的目的。
这种快速冷却的过程可以使钢材内部组织细化,硬度增加。
然而,淬火后的钢材存在一定的强度和脆性,需要进行回火处理。
回火阶段是在将钢材冷却至一定温度后,使其在一定温度范围内保持一段时间,然后慢慢降温。
回火可以降低钢材的硬度,增加韧性,提高其机械性能。
回火过程中,钢材内部的应力也会得到有效的消除。
回火防止器的使用注意事项如下:1. 确保淬火介质的稳定性:淬火介质的稳定性直接影响到钢材的淬火效果。
如果淬火介质不稳定,可能会导致淬火效果不均匀,影响钢材的性能。
因此,必须定期检查和更换淬火介质,并保持其温度和浓度的稳定。
2. 控制回火温度和时间:回火温度和时间的控制非常重要,它们直接影响到钢材的性能。
回火温度过高或回火时间过长都会导致钢材的硬度下降,韧性减小。
因此,必须根据具体的材料和要求,精确控制回火温度和时间。
3. 防止过热或过冷:过热和过冷都会影响到回火防止器的工作效果。
过热会导致钢材的组织变粗,性能下降;过冷会影响到回火防止器的散热效果,降低其使用寿命。
因此,在操作过程中,应尽量避免过热和过冷现象的发生。
4. 正确选择淬火和回火介质:不同材料可能需要不同的淬火和回火介质。
在选择淬火和回火介质时,必须考虑到材料的成分和要求,并进行充分的试验和验证。
同时,淬火介质的选择还应考虑到环保和安全性的要求。
5. 做好安全措施:回火防止器在工作过程中可能产生高温、高压等危险因素。
因此,在使用回火防止器时,必须做好相应的安全措施,包括佩戴个人防护装备,设置安全警示标识,确保人员的安全。
在焊割作业中,应如何防止回义现象的发生?

在焊割作业中,应如何防止回义现象的发
生?
回火,指的是可燃混合气体在焊炬、割炬内发生燃烧,并以很快的燃烧速度向可燃气体导管里扩散集中的一种现象,其结果可以引起气焊和气割设备燃烧爆炸。
防止回火的主要原理是利用中介将倒回的火焰和可燃气体进行隔开,使火焰不能进一步扩散。
防止回火,在操作过程中应做到:焊(割)炬不要过分接近熔融金属;焊(割)嘴不能过热;焊(割)嘴不能被金属溶渣等杂物堵塞;焊(割)炬阀门必需严密,以防氧气倒回乙炔管道;乙炔不能开得太小,假如发生回火,要马上关闭乙炔发生器和氧气阀门,并将胶管从乙炔发生器或乙炔瓶上拔下。
如乙炔瓶内部已燃烧(白漆皮变黄、起泡),要用自来水冲浇降温灭火。
- 1 -。
回火脆性避免措施
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回火脆性避免措施什么是回火脆性?回火脆性是一种在某些合金钢中出现的一种失效现象,即在回火过程中,由于晶界碳化物的析出,导致合金在回火过程结束后的冷却中容易发生断裂。
这种断裂导致材料失效,并且对于一些重要的工程结构和机械零部件来说,回火脆性是一种可能对其安全性和可靠性造成严重威胁的问题。
回火脆性的影响因素回火脆性的程度和影响因素可能因材料的不同而有所不同,以下是一些常见的影响因素:1.合金成分:合金中的碳和其他合金元素的含量,以及它们之间的相互作用,都会对回火脆性产生影响。
2.回火温度:回火温度的选择对于避免回火脆性至关重要。
3.回火时间:回火时间的长短也会对回火脆性产生影响。
4.冷却速度:快速冷却或缓慢冷却都可能对回火脆性产生影响。
5.加工工艺:加工过程中的残余应力和变形程度也可能对回火脆性产生影响。
回火脆性的避免措施为了避免回火脆性引起的失效问题,采取以下一些措施可能会有所帮助:1. 合金设计在合金设计阶段,应该重点考虑材料的化学组成,尤其是合金中的碳含量和其他合金元素的含量。
减少碳含量和合金元素的含量,或者通过添加一些合适的元素进行控制,可以降低合金的回火脆性。
2. 回火温度的选择选择适当的回火温度对于避免回火脆性非常重要。
通常,高回火温度可以减少晶界碳化物的析出,从而降低回火脆性的程度。
然而,过高的回火温度可能导致其他性能问题,因此需要根据具体情况进行权衡。
3. 回火时间的控制回火时间的长短也会对回火脆性产生影响。
较长的回火时间可以使晶界碳化物更好地溶解,从而减少回火脆性的程度。
在选择回火时间时,需要考虑到材料的组织结构和性能要求。
4. 冷却速度的控制控制冷却速度可以对回火脆性产生影响。
通常,缓慢冷却可以减少晶界碳化物的析出,从而降低回火脆性的程度。
对于一些合金钢来说,采用快速冷却可能会导致更高的回火脆性。
5. 加工工艺的控制在加工过程中,残余应力和变形程度会对回火脆性产生影响。
一些加工工艺,如锻造和热处理时的气体调节,可以减少合金中的晶界碳化物析出,从而降低回火脆性的程度。
回火脆性 的证明与原因以及防治措施
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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。
脆性转变温度及回火脆性
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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。
回火及回火脆性
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回火脆性!回火tempering将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度,保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理。
钢铁工件在淬火后具有以下特点:①得到了马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不平衡(即不稳定)组织。
②存在较大应力。
③力学性能不能满足要求。
因此,钢铁工件淬火后一般都要经过回火。
作用回火的作用在于:①提高组织稳定性,使工件在使用过程中不再发生组织转变,从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。
②消除应力,以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。
③调整钢铁的力学性能以满足使用要求。
回火之所以具有这些作用,是因为温度升高时,原子活动能力增强,钢铁中的铁、碳和其他合金元素的原子可以较快地进行扩散,实现原子的重新排列组合,从而使不稳定的不平衡组织逐步转变为稳定的平衡组织。
应力的消除还与温度升高时金属强度降低有关。
一般钢铁回火时,硬度和强度下降,塑性提高。
回火温度越高,这些力学性能的变化越大。
有些合金元素含量较高的合金钢,在某一温度围回火时,会析出一些颗粒细小的金属化合物,使强度和硬度上升。
这种现象称为二次硬化。
要求用途不同的工件应在不同温度下回火,以满足使用中的要求。
①刀具、轴承、渗碳淬火零件、表面淬火零件通常在250℃以下进行低温回火。
低温回火后硬度变化不大,应力减小,韧性稍有提高。
②弹簧在350~500℃下中温回火,可获得较高的弹性和必要的韧性。
③中碳结构钢制作的零件通常在500~600℃进行高温回火,以获得适宜的强度与韧性的良好配合。
淬火加高温回火的热处理工艺总称为调质。
钢在300℃左右回火时,常使其脆性增大,这种现象称为第一类回火脆性。
一般不应在这个温度区间回火。
某些中碳合金结构钢在高温回火后,如果缓慢冷至室温,也易于变脆。
这种现象称为第二类回火脆性。
在钢中加入钼,或回火时在油或水中冷却,都可以防止第二类回火脆性。
将第二类回火脆性的钢重新加热至原来的回火温度,便可以消除这种脆性。
气割回火预防措施
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乙炔气割枪回火预防措施回火是使用乙炔气割枪进行气割作业时最容易发生的事故类型之一,是乙炔气体火焰进入割枪喷嘴内逆向燃烧的现象,特征是火焰突然熄灭,割枪内发出急速的“嘶嘶”声。
在使用乙炔气割枪进行切割的过程中,如果操作不当,很可能发生回火事故,轻则损坏设备工具,重则可能发生爆炸,威胁操作人员的生命安全。
回火引起的事故存在很大的隐蔽性,往往不容易找出事故发生的确切原因。
就造成乙炔割枪回火的原因进行分析,并提出回火的预防措施,仅供参考。
一、乙炔割枪回火回火有逆火和回烧两种形式:逆火是火焰向割嘴孔逆行,并且瞬时自行熄灭,同时伴有爆鸣声,也称爆鸣回火;回烧是火焰向割嘴逆行,并继续向混合室和可燃气体管路燃烧,这种回火可能烧毁割枪、管路,也称倒袭回火。
乙炔回火十分危险,回火进入割枪,可将割枪烧损;回火进入气体软管,可导致软管烧损或爆裂;回火可经燃气分配器串至同一分配器上相连的其他割枪;严重回火可冲击主管回火器,至其破损,燃烧进入主管网,直至对供气端的气瓶产生威胁。
二、割枪回火形成原因导致乙炔割枪回火的原因主要有以下几种:1、割嘴过分接近加热点如用割嘴清除熔渣等做法,会造成割嘴附近的压力增大,使混合气体难以流出,喷射速度变慢。
2、割嘴过热,混合气体受热膨胀如割嘴温度超过400℃,一部分混合气体来不及流出喷嘴,就在割嘴内部燃烧,并发出“啪啪”的爆炸声。
3、割嘴被金属飞溅熔化物堵塞枪内气体通道被固体炭质颗粒堵塞,使混合气难以外流,在割枪内燃烧爆炸。
4、乙炔气压过小供气压力减小,软管受压、弯折或破损漏气,氧气压过大,氧气容易进入乙炔系统,在熄火的瞬间,往往因氧气或空气进入割枪的乙炔管,引起爆炸。
5、割枪阀门不严密或其内部结构破坏造成氧气倒回乙炔管道,形成可燃的混合气体,点火时即发生回火爆炸,这种情况危险性最大。
三、割枪的正确使用方法1、使用前检查一般割枪为射吸式结构,正常使用时,氧气由射吸喷嘴喷出,进入气体混合腔,在射吸作用下吸入乙炔气并与其混合,混合气体经混合管流出。
常见回火优点及问题与解决技巧
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回火处理概念及特点所谓回火处理是指将经过淬火硬化或正常化处理之钢材在浸置於一低於临界温度一段时间后,以一定的速率冷却下来,以增加材料之韧性的一种处理。
从冶金原理,我们知道将经过淬火及正常化处理在放回中温浸置(时效)一段时间,可促使一部分之碳化物析出,同时有可消除一部分因急速冷却所造成之残留应力,因此可提高材料之韧性与柔性。
显然回火处理之效果决定於回火温度、时间即在冷却速率等因素。
随著回火温度的提高材料之强度与硬度跟著降低,然而材料之延展性却跟著提高。
材料之耐衝性在300℃回火附近会有一显著降低现象,此现象称之為回火脆性。
由於碳原子或合金元素之析出与时间有正比的关係,随著回火时间的延长,材料之硬度会随著降低。
由於回火的温度是低於相变化之临界点,材料之强度不会与冷却速率有关。
然而由於回火脆化的原因,若材料在经过375~575℃间之冷却速率太慢,容易有脆化的现象。
这一点是在做回火处理时必须注意的。
一般填加合金元素於钢中,主要之目的是增加钢之硬化能力,亦即增大形成麻田散铁之能力。
由於合金元素(原子)之扩散能力较差,因此填加合金元素也就减慢了回火软化速率。
由於合金元素一般可分成两种功用。
第一种功用為非碳化物形成用,此类合金元素以镍、硅及锰等。
由於此类元素与碳化物之形成无关,因此对回火软化无关。
此类元素所造成之硬化效果,主要是靠固溶体硬化机构所达成的。
另一类合金元素,例如铬、鉬、钨、钒等,由於其為碳化物形成之一份子,因此他们的扩散速率也就影响了回火软化的速率。
前面提到过一般碳钢及低合金钢若从高温回火缓慢冷却下来经过375~575℃温度区,会造成脆化的现象。
另外我们也提到过若在300℃附近回火,亦有脆化的现象,这是由於不利之板状碳化物析出所造成的。
钢的回火回火是将淬火钢重新加热到A1以下某一温度,保温,然后冷却的热处理工艺。
回火决定了钢在使用状态的组织和性能。
回火的目的是为了稳定组织,消除淬火应力,提高钢的塑性和韧性,获得强度、硬度和塑性、韧性的适当配合,满足各种工件不同的性能要求。
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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;
(4)加入Cr、Si以调整发生第一类回火脆性的温度范围,使之避开所需的回火温度;
(5)采用等温淬火代替淬火加高温回火。
三、高温回火脆性
高温回火脆性主要在合金结构钢中出现,碳钢一般不出现这种脆性。
高温回火脆性通常在回火保温后缓冷的情况下出现,若快速冷却,脆化现象将消失或受到抑制。
因此这种回火脆性可以通过再次高温回火并快冷的办法消除,但是若将已消除脆性的钢件重新高温回火并随后缓冷时脆化现象又再次出现。
为此,高温回火脆性又称可逆回火脆性。
1.影响高温回火脆性的因素
(1)化学成分的影响: Sb、Sn、P、As等杂质元素在回火处理时向原奥氏体晶界偏聚,减弱了奥氏体晶界上原子间的结合力,降低晶界断裂强度是产生高温回火脆性的
主要原因。
Ni、Cr等合金元素不但促进这些杂质元素的偏聚,而且本身也向晶界
偏聚,进一步降低了晶界断裂强度,从而增大了回火脆性倾向。
Mo与杂质元素发
生交换作用,抑制杂质元素向晶
界偏聚,从而能减轻回火脆性倾
向。
(2)热处理工艺参数的影
响:
A.在450~650℃范围内回火脆性
的脆化速度及脆化程度均与回
火温度与时间有关;
B.在550℃以下,温度
愈低,脆化速度愈慢,能达到的
脆化程度愈大;
C.550℃以上,随着等温温度升
高,脆化速度愈慢,能达到的脆化程度进一步下降。
缓冷脆化不仅与回火温度与时间有关,更主要的是与回火后的
冷速有关。
650℃回火后的冷速愈低,室温下冲击韧性值也愈低。
(3)组织因素的影响:不论钢具有何种原始组织均有第二类回火脆性,以马氏体组织的回火脆性最为严重,贝氏体次之,珠光体组织最轻。
第二类回火脆性还与奥氏
体晶粒有关,奥氏体晶粒愈细,第二类回火脆性愈轻。
2.高温回火脆性的主要特征
1)是一种晶界脆化;
2)脆化与温度有关,脆化需要时间,脆化动力学具有“C”曲线特性;
3)与钢材化学成分密切相关;
4)脆化过程具有可逆性;
5)原始组织为贝氏体或珠光体时也能发生脆化。
所以,高温回火脆性的脆化过程必然是一个受扩散控制,并发生于晶界的能使晶界弱化的与马氏体及残余奥氏体无直接关系的可逆过程。
3.高温回火脆性的机理
目前关于高温回火脆性的形成理论主要有两种:析出理论和偏聚理论。
析出理论,即是碳化物、氧化物、磷化物等脆性相沿晶界析出的理论。
回火后缓冷脆性相沿晶界析出而引起脆化。
温度升高时,脆性相重新回溶而使脆性消失。
这可解释高温回火脆性的可逆性。
偏聚理论,即沿奥氏体2~3个原子厚度的晶界薄层内确实偏聚了某些合金元素及杂质元
素,且杂质元素的偏聚与高温回火脆性有良好对应关系。
4.高温回火脆性的防止措施
防止或减轻高温回火脆性的方法很多。
采用高温回火后快冷的方法可抑制回火脆性,但这种方法不适用于对回火脆性敏感的较大工件。
在钢中加入Mo、W等合金元素阻碍杂质元素在晶界上偏聚,也可以有效地抑制高温回火脆性。
此外,对亚共析钢采用亚温淬火方法,使P等杂质元素溶入残留的铁素体中,减轻P等杂质元素在原奥氏体晶界面上的偏聚,也可以减小高温回火脆性倾向。
还有,选择含杂质元素极少的优质钢材以及采用形变热处理等方法都可以减轻高温回火脆性。
四、结论
回火脆性对金属材料的力学性能产生不利影响,如果不给予正视可能会给生产与生活带来不必要的损失。
对于高温回火脆性和低温回火脆性,根据产生的机理不同,要采取不同的措施,从而提高金属材料的力学性能。