总的来说,合金元素加入到钢中,并不改变淬火钢回火转变过程的一般规律和基本特征,合金元素的作用主要是提高钢的耐回火性,造成二次硬化,并影响钢的回火脆性。 1.提高钢的耐回火性 耐回火性(temper resistance)是指工件回火时抵抗软化的能力。与碳钢一样,合金钢大体也是随回火温度而升高,强度和硬度下降,但在相同回火温度和保温时间的条件下,碳钢的硬度一般都低于相同碳含量的合金钢,即合金钢的耐回火性优于碳钢。其原因在于合金元可以延缓回火时的各种转变,具体影响如下: 1)合金元素对马氏体中碳原子的偏聚及150%:以下的分解过程不产生影响,因为在此温度段只有碳原子的短程扩散。 2)超过150~C后,碳化物的长大要求碳原子长程扩散,多数合金元素(尤其是强碳化物形成元素)阻碍碳的扩散,使马氏体的分解速度减缓,过饱和的碳从仅固溶体中完全脱溶的温度提高。 3)合金元素大多提高残留奥氏体发生分解的温度。 4)合金碳化物(包括合金渗碳体和特殊碳化物)更稳定,不易聚集长大,使硬度下降速度减缓。非碳化物形成元素(如si、co等)溶于亚稳碳化物中而提高其稳定性,因此推迟其向渗碳体的转变。 5)大多数合金元素都延缓仪相的回复与再结晶过程,并且其影响随合金元素量增多而增强。据试验测试,淬火态30(:rMnSi钢经。700~(:、500h回火后,再结晶才仅仅开始。 2.引起二次硬化 二次硬化(secondary hardening)是指一些高合金钢在一次或多次回火后硬度上升的现象。这种硬化现象是由于碳化物弥散析出和(或)残留奥氏体转变为马氏体(或贝氏体)所致。在300%以上,随温度升高,硬度不断回升,在550%左右达到最高值。这是硬度更高、弥散分布的合金碳化物析出并逐渐取代了渗碳体的结果。当温度升高,这些合金碳化物聚集长大时,硬度又下降,因此在硬度一温度曲线上留下一个二次硬化峰,如图9—9所示。 高温回火时残留奥氏体转变为马氏体造成的二次淬火对二次硬化也有一定贡献,但引起二次硬化的主要原因是合金碳化物的弥散析出。 |