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真空热处理断口遗传按形成机制可分为四类
来源: | 作者:鼎言热处理 | 发布时间: 2020-05-12 | 584 次浏览 | 分享到:
正常我们在真空热处理中常见的断口遗传按形成机制可分为四类,石状断口、伪断口遗传、与晶粒内织构有关的伪断口遗传、​与回火脆性有关的断口遗传。常见的就这几种,下面我们一一分析下。​

      正常我们在真空热处理中常见的断口遗传按形成机制可分为四类,石状断口、伪断口遗传、与晶粒内织构有关的伪断口遗传、与回火脆性有关的断口遗传。常见的就这几种,下面我们一一分析下。

①石状断口

由于过热,钢中的MnS等将溶入奥氏体中,MnS是内表面活性物质,溶入奥氏体后将向奥氏体晶界偏聚,如果在过热后缓慢冷却,溶入奥氏体中的MnS将沿奥氏体晶界析出,再次正常温度加热时虽然粗大组织得到了细化,但这些沿原粗大奧氏体晶界分布的MnS不能溶解,仍分布在原奥氏体晶界,使原奥氏体晶界弱化,故断裂将沿原奥氏体晶界发生,形成粗大断口,称为石状断口。

②伪断口遗传。

在过热不太严重时,沿原粗大奥氏体晶界来析出MnS等的情况下仍有可能出现断口遗传。出现这种断口遗传的原因是过热淬火组织中速加热时在原粗大奥氏体晶界形成的新的奥氏体的核只能往一侧长成球冠状,故原粗大奥氏体晶粒边界将成为新形成的小奥氏体晶粒边界而被保留。当引起断裂的最大拉应力与该晶界接近垂直时断裂将沿该界面发展,在断口上出现一个粗大的反光小平面,亦即此时断裂既是沿新形成的小晶粒边界,也是沿原粗大晶粒边界发展的。当裂纹发展到另一个与最大拉应力不垂直的原粗大晶粒的边界时,裂纹将沿新形成的小晶粒边界,穿越原粗大晶粒而发展,得到凹凸不平的细小的断口表面。这二种断口组合在一起便形成了类似于粗晶的断口,但实际上是沿新形成的小晶粒边界断裂的细晶断口,故不降低钢的韧性,可以认为这是一种伪断口遗传。

③与晶粒内织构有关的伪断口遗传。

在发生穿晶准解理断裂时也可能出现一种伪断口遗传。穿晶解理断裂和准解理断裂都是沿晶内某低指数晶面发展的断裂。过热粗大组织转变为非平衡组织时新形成的贝氏体或马氏体与原粗大的奥氏体之间保持KS关系。与同一个奥氏体晶粒保持KS关系的贝氏体或马氏体可以有24个不同的空间取向。以中速加热非平衡组织时形成的细小奥氏体晶粒也与贝氏体或马氏体保持KS关系,同样也可以具有许多不同的空间取向。但是由一个粗大奥氏体晶粒衍生出来的空间取向不同的众多的细小奥氏体晶粒的低指数晶面很可能是平行的,这种现象被称为形成了晶内织构。如果穿晶准解理断裂是沿这样的低指数晶面发展,将呈现出粗晶穿晶断口

④与回火脆性有关的断口遗传。

当第二次正常温度加热淬火得到细小马氏体组织后,如果在发生低温回火脆性或高温回火脆性的温度区域回火,则伴随着回火脆性的发生,将出现沿原粗大奥氏体晶界的断裂,出现断口遗传。出现这类断口遗传的原因是:第次过热时在原奥氏体晶界发生了CrNiSP等能促进回火脆性的元素的偏聚。第二次正常温度加热时,这些偏聚未能消除,因此在低温回火时,与在晶界上析出的碳化物起,使晶界弱化,发生沿原粗大奥氏体晶界的断裂,出现断口遗传。如在发生高温回火脆性的温度回火,则这些偏聚的元素会进一步促进CrNiSP等有害元素向原粗大奥氏体晶界偏聚,使原粗大奥氏体晶界上的偏聚量高于后形成的细小奥氏体晶界上的偏聚量,故裂纹易于沿原粗大奥氏体晶界扩展,形成粗大断口,出现断口遗传。也有可能偏聚在原粗大奥氏体晶界上的Cr等元素促进了回火时碳化物在晶界的析出,使晶界弱化出现回火脆性,导致断口遗传。

  显然,如果在真空热处理中能够避免产品回火脆性,这种与回火脆性和应力的断口就不会出现了。所以热处理中的回火也是非常重要的一个环节。

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