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回火时机械性能的变化 （3）第一类回火脆性形成机制（尚无定论） A. 残余奥氏体薄膜理论 该理论认为，只要钢中存在少量（1%~5%）的AR，并以薄膜的形式分布于马氏体板条晶交界上时，就能引起低温回火脆性。 在一定回火温度下，当AR薄膜保持稳定时，可使断裂韧性和冲击韧性增高。但若AR薄膜由于受热或形变的影响，造成失稳分解，则会出现回火脆性，使钢的断裂韧性和冲击韧性降低。 板条界上的薄膜分解，会析出碳化物，使Ms点升高，冷却时可形成未回火的马氏体，造成脆性增大。 断裂为沿板条晶界或板条束界发生晶间断裂。 回火时机械性能的变化 B. 片状碳化物沉淀理论（或碳化物薄壳理论） 不同含碳量（0.15~1.4%）的钢在回火时，马氏体晶界上薄片状Fe3C析出的温度都在230~260℃之间；一定大小的碳化物薄层（壳）将促进裂纹在马氏体晶界上形核。 C. 杂质元素晶界偏聚理论 认为奥氏体化时，杂质元素P、S、As、Sn、Sb等在晶界、亚晶界偏聚导致晶界弱化是引起第一类回火脆性的原因。 回火时机械性能的变化 降低钢中杂质元素的含量； 用Al脱氧或加入Nb、V、Ti等合金元素以细化奥氏体晶粒； 加入Mo、W等能减轻第一类回火脆性的合金元素； 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。 采用等温淬火工艺代替淬火加回火工艺。 （3）防止或减轻第一类回火脆性的方法 回火时机械性能的变化 2. 高温回火脆性（第二类回火脆性） 在450~600℃（或高至650℃左右）回火时出现的韧性低谷。 （1）特点 A. 与回火后的冷却速度有关； 快速冷却可消除或减轻第二类回火脆性。 B. 具有可逆性； C. 断口呈沿晶断裂。 回火时机械性能的变化 （2）影响第二类回火脆性的因素 A. 化学成分 ① 引起第二类回火脆性的元素：P、S、B、Sb、Sn、As等；但当钢中不含Ni、Cr、Mn、Si等合金元素时，杂质元素的存在不会引起第二类回火脆性。 ② 促进第二类回火脆性的合金元素：Ni、Cr、Mn、Si、C等。这类元素单独存在时也不会引起第二类回火脆性，必须与杂质元素同时存在时才能引起第二类回火脆性，当杂质元素含量一定时，这类元素含量越多，脆化越严重。当两种以上元素同时存在时，脆化作用就更大； ③ 抑制第二类回火脆性的合金元素：Mo、W、V、Ti及稀土元素La、Nd、Pr等。 回火时机械性能的变化 B. 热处理工艺参数的影响 ① 回火第二类脆性的等温脆化动力学曲线呈“C”字形，鼻尖温度为550℃。 回火温度一定时，随回火时间延长，脆化程度增大； 550℃以下时，回火温度越低，脆化速度越慢，但能达到的脆化程度越大； 550℃以上时，随回火温度升高，脆化速度减慢，能达到的脆化程度下降。 ② 缓慢冷却将使脆性增加，冷却速度越低，脆化程度越大。 C. 组织因素的影响：M最大，其次B，P最小。 奥氏体晶粒越粗大，第二类回火脆性越大。 回火时机械性能的变化 （3）第二类回火脆性形成机制 A. 脆性相析出理论 脆性相（碳化物、氧化物、磷化物等）在α-Fe中的溶解度随温度降低而减小，在回火后的缓冷过程中脆性相沿晶界析出引起脆化。 温度升高时，脆性相重新回溶，使脆性消失。 由第二类回火脆性的特征可以看出，第二类回火脆性的脆化过程是一个受扩散控制的、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。 回火时机械性能的变化 B. 杂质元素偏聚理论 ① Sb、Sn、P等杂质元素向原始奥氏体晶界的偏聚； ② Cr、Ni等元素与杂质元素的亲和力适中，在回火时其本身向晶界偏聚，同时也将杂质元素带至晶界。 回火时机械性能的变化 （4）预防或减轻第二类回火脆性的方法 ① 选用高纯度钢、降低钢中杂质元素的含量； ② 加入细化奥氏体晶粒的元素（Nb、V）； ③ 加入适量抑制第二类回火脆性的合金元素； ④ 避免在脆化温度范围内回火； ⑤ 对亚共析钢采用亚温淬火； ⑥ 采用形变热处理方法细化奥氏体的晶粒。 回火时机械性能的变化 1、回火的定义和目的？ 2、回火包括哪些过程？有哪些回火工艺？ 3、什么是二次淬火和二次硬化？ 4、回火过程中钢的机械性能发生哪些变化？ 5、第一回火脆性和第二回火脆性的定义和抑制它们的办法。 * 淬火碳钢回火时的