Popúšťacia krehkosť, ako bežný jav pri tepelnom spracovaní kovov, má významný vplyv na mechanické vlastnosti materiálov, najmä rázovú húževnatosť. Tento článok bude vychádzať zo základného konceptu popúšťacej krehkosti, podrobne rozoberie príčiny jej vzniku a navrhne zodpovedajúce metódy prevencie.
1. Základný pojem popúšťacej krehkosti
Krehkosť pri popúšťaní, ako už názov napovedá, sa týka javu skrehnutia, ku ktorému dochádza pri popúšťaní kovu po kalení. Podľa rozsahu teplôt popúšťania, ktorý spôsobuje krehkosť, možno krehkosť popúšťania rozdeliť na krehkosť pri nízkej teplote a krehkosť pri vysokej teplote. Nízkoteplotná popúšťacia krehkosť, tiež známa ako prvý typ popúšťacej krehkosti, sa vyskytuje hlavne v teplotnom rozsahu 250 až 400 stupňov; zatiaľ čo krehkosť pri popúšťaní pri vysokej teplote, tiež známa ako druhý typ popúšťacej krehkosti, sa vyskytuje hlavne v teplotnom rozsahu 450 až 650 stupňov.
2. Príčiny popúšťacej krehkosti
a. Popúšťacia krehkosť pri nízkej teplote (krehkosť pri popúšťaní typu 1)
Príčiny vzniku krehkosti pri nízkych teplotách sú pomerne zložité. V súčasnosti existujú najmä tieto teórie:
• Teória transformácie zadržaného austenitu: Predpokladá sa, že krehkosť popúšťania pri nízkych teplotách je spôsobená, keď sa zadržaný austenit počas procesu popúšťania transformuje na temperovaný martenzit alebo bainit.
• Teória precipitácie karbidov: Predpokladá sa, že krehkosť pri nízkej teplote je spôsobená precipitáciou vločkových karbidov z martenzitu. Tieto karbidy sa zrážajú pozdĺž rozhrania martenzitových pásov alebo plátov, čím znižujú lomovú pevnosť hraníc zŕn a menia ich na trhliny. Rozšírená cesta.
• Teória segregácie nečistôt: Predpokladá sa, že krehkosť pri nízkych teplotách je spôsobená segregáciou prvkov nečistôt v oceli, ako je fosfor, síra, arzén, cín, antimón atď. na pôvodných hraniciach zŕn austenitu, čo má za následok oslabenie hranice zŕn.
b. Popúšťacia krehkosť pri vysokej teplote (druhý typ popúšťacej krehkosti)
Príčina krehkosti pri vysokej teplote je pomerne jasná, najmä v dôsledku segregácie stopových prímesových prvkov (ako fosfor, cín, antimón, arzén atď.) alebo legujúcich prvkov v oceli na pôvodné hranice zŕn austenitu počas popúšťania. proces. Segregácia týchto prvkov na hraniciach zŕn znižuje lomovú pevnosť hraníc zŕn, čo vedie ku krehkému lomu. Okrem toho legujúce prvky, ako je nikel, chróm, mangán atď., budú tiež podporovať segregáciu prvkov nečistôt, čo ďalej zhorší jav krehnutia.
Z obrázku 1 je zrejmé, že počas procesu popúšťania ocele 30Ni-Cr, keď sa teplota popúšťania zvyšuje, rázová húževnatosť dosahuje minimálne hodnoty pri 300 stupňoch a 550 stupňoch. Prvý typ popúšťacej krehkosti sa objavuje okolo 300 stupňov. Keď sa objaví tento typ popúšťacej krehkosti, temperujte ho pri teplote vyššej alebo rovnej 300 stupňom, aby ste sa vyhli teplotnému rozsahu skrehnutia a obnovili jeho húževnatosť; ak je opäť v rozsahu 250 ~ 400 stupňov Vnútorné popúšťanie nezníži húževnatosť materiálu, takže je možné vidieť, že prvý typ popúšťacej krehkosti je nevratný. Ako je možné vidieť na obrázku 1, druhý typ popúšťacej krehkosti sa objavuje v blízkosti 500 stupňov; po temperovaní pri teplote vyššej alebo rovnej 650 stupňom pomalé ochladzovanie a dlhodobý pobyt na 500~650 stupňoch tiež spôsobí krehnutie, zatiaľ čo rýchle ochladenie nedôjde. materiál, ktorý vytvára druhý typ popúšťacej krehkosti, je eliminovaný, ak sa znova zahreje na krehký teplotný rozsah alebo ak sa pomaly ochladí v krehkom rozsahu po dlhú dobu časom sa krehkosť znova objaví. Je vidieť, že druhý typ popúšťacej krehkosti je reverzibilný.
3. Metódy na zabránenie popúšťacej krehkosti
a. Metódy na zabránenie krehkosti pri nízkych teplotách
• Zníženie obsahu prvkov nečistôt v oceli: Zníženie obsahu fosforu, síry, arzénu, cínu, antimónu a iných prvkov nečistôt v oceli prostredníctvom rafinácie a iných procesov môže zásadne znížiť riziko krehkosti pri nízkych teplotách.
• Pridanie prvkov, ktoré zjemňujú austenitové zrná: ako je niób (Nb), vanád (V), titán (Ti) atď., môže zjemniť austenitové zrná a zväčšiť hraničnú plochu zŕn, čím sa zníži obsah nečistôt na jednotku plochy Množstvo segregácie .
• Upravte proces temperovania: Použitie izotermického kalenia namiesto kalenia a procesu vysokoteplotného temperovania môže účinne zabrániť vzniku nízkoteplotnej krehkosti.
• Legovanie: Pridanie vhodného množstva molybdénu (Mo), volfrámu (W) a iných legujúcich prvkov môže znížiť krehkosť pri nízkych teplotách. Súčasne prvky ako kremík (Si) a chróm (Cr) môžu tiež upraviť teplotný rozsah, v ktorom dochádza ku krehkosti pri nízkych teplotách, aby sa zabránilo požadovanej teplote popúšťania.
