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教你如何克服低碳鋼的淬火時(shí)效現(xiàn)象

人氣：發(fā)表時(shí)間：2017-07-11 14:00:40

        低碳鋼的淬火時(shí)效是由于鋼中存在微量的碳元素和氮元素引起的，純度較高的鋼無時(shí)效現(xiàn)象。淬火時(shí)效又叫熱時(shí)效，即鋼由高溫快速冷卻后，其性能隨時(shí)間而變化，具體表現(xiàn)在脆性增加，脆性轉(zhuǎn)化溫度提高，使構(gòu)件無征兆突然脆斷。


淬火設(shè)備


        碳元素和氮元素在a-Fe中的溶解度是隨著溫度而變化的，鐵-碳相圖的共析溫度為723攝氏度，碳的溶解度為0.0218%，鐵-氮相圖的共析溫度為590攝氏度，氮的溶解度約為0.10%。加熱淬火后得到a-Fe的過飽和的固溶體。這種過飽和固溶體是不穩(wěn)定的，時(shí)效過程在室溫即可進(jìn)行。碳原子和氮原子在室溫下仍具有很大擴(kuò)散速度，特別在400攝氏度以下氮比碳的擴(kuò)散速度還大。在室溫下放置時(shí)間越長，碳原子、氮原子在晶界和晶內(nèi)的缺陷處發(fā)生移動(dòng)和偏聚，增加位錯(cuò)密度，產(chǎn)生時(shí)效硬化。鋼的強(qiáng)度和硬度提高，塑性和韌性降低。若進(jìn)行人工時(shí)效，隨時(shí)效溫度升高，碳元素、氮元素以亞穩(wěn)定的形式析出，并與母相形成共格關(guān)系，同樣使硬度和強(qiáng)度提高然而塑性和韌性降低。只有時(shí)效溫度在60攝氏度以上時(shí)，以亞穩(wěn)定形式存在的碳氮化合物消失而形成穩(wěn)定的滲碳體和氮化物，才使硬度明顯下降。
 
       鋼的脫氧程度越高，鋼中殘留的氮元素越少，反之，脫氧不充分的沸騰鋼淬火后時(shí)效傾向越大。鎮(zhèn)靜鋼中含有一定Mn、Al、Ti、Nb等以各種氮化物形式排出，可完全起到消除氮的作用，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.02%~0.04%時(shí)，淬火時(shí)效傾向最大。同樣的，焊接后空冷也會(huì)引起淬火時(shí)效。