第三章-钢中的相变课件.ppt

1、材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院第三章第三章 合金钢中的相变合金钢中的相变材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院问题：钢中可能发生的相变有哪些？问题：钢中可能发生的相变有哪些？本节主要讲授内容本节主要讲授内容加热加热(奥氏体化奥氏体化)3.23.2 冷却冷却(奥氏体分解奥氏体分解)3.33.3 淬火钢回火转变影响淬火钢回火转变影响3.43.4 钢相变的热力

2、学与动力学钢相变的热力学与动力学3.13.1材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院3.1合金元素对相变基本因素的合金元素对相变基本因素的影响影响影响自由能影响自由能影响扩散影响扩散影响活度影响活度材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院一、合金元素对新相（一、合金元素对新相（）、）、母相（母相（）自由能的影响）自由能的影响FvFv：自由能差（奥氏体向铁素体：自由能

3、差（奥氏体向铁素体转变），表示相变驱动力，差转变），表示相变驱动力，差愈小，临界晶核愈难形成，愈小，临界晶核愈难形成，相愈稳定。相愈稳定。1、降低、降低Fv：C、Mn、Cr、Ni2、提高、提高Fv：Al、Co3、影响不大：、影响不大：Mo、W相变基本因素包括：相变基本因素包括：热力学热力学可能性可能性动力学动力学速度或快慢（即扩散）速度或快慢（即扩散）材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院钢中扩散包括：钢中扩散包括：、碳在奥氏体和铁素体中的扩散能力、碳在奥氏体和铁素体中的扩散能

4、力、合金元素在奥氏体和铁素体中的扩散能力、合金元素在奥氏体和铁素体中的扩散能力、合金元素对、合金元素对Fe、C扩散的影响扩散的影响二、合金钢中的扩散和碳在铁中的活度二、合金钢中的扩散和碳在铁中的活度材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院1、钢中元素扩散的一般规律、钢中元素扩散的一般规律置换式原子置换式原子扩散比扩散比间隙原子间隙原子慢慢几个数量级几个数量级在特定温度下，在特定温度下，所有原子所有原子在在铁素体中铁素体中的扩散的扩散速度都比在速度都比在奥氏奥氏体中的体中的快；快；

5、在在所有情况所有情况下，对每一种元素，在下，对每一种元素，在FeFe 中中扩散激活能扩散激活能必必低于低于在在Fe Fe 中的激活能中的激活能（扩散能力与激活能呈负幂指关系，即激活（扩散能力与激活能呈负幂指关系，即激活能越大，扩散能力越差）能越大，扩散能力越差）材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院2、元素对碳在奥氏体中扩散

6、能力的影响、元素对碳在奥氏体中扩散能力的影响 碳化物形成元素碳化物形成元素:W、Mo、Cr、Mn提高提高C扩散结合能扩散结合能，降降低扩散系数低扩散系数，使碳原子不容易扩散使碳原子不容易扩散；非碳化物形成元素非碳化物形成元素:Ni、Co、Cu、Al降低降低C扩散结合能，提扩散结合能，提高扩散系数，高扩散系数，使碳原子容易扩散使碳原子容易扩散。特殊元素特殊元素Si:是非碳化物元素，提高碳的活度，但在奥氏体中是非碳化物元素，提高碳的活度，但在奥氏体中剧烈地降低铁原子的活动性，增加铁在固溶体中的结合力，剧烈地降低铁原子的活动性，增加铁在固溶体中的结合力，阻碍碳原子的扩散。阻碍碳原子的扩散。材料学材料

7、学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院（1）Cr、Mn、Mo、Ti、Nb等等阻碍阻碍Fe 在奥氏体在奥氏体中的自扩散中的自扩散。这些元素与铁形成固溶体，降低。这些元素与铁形成固溶体，降低铁原子的活度，使铁原子的活度，使铁原子间结合力增加铁原子间结合力增加。（2）碳碳对对Fe 在奥氏体中自扩散的影响在奥氏体中自扩散的影响:存在存在碳，碳，削弱铁原子间结合力削弱铁原子间结合力，促进铁原子扩散促进铁原子扩散。3、合金元素对铁在奥氏体中的自扩散影响、合金元素对铁在奥氏体中的自扩散影响材料学材料学

8、材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院4、碳在铁中的活度、碳在铁中的活度定义：碳在铁固溶体中的活动性，可以衡量定义：碳在铁固溶体中的活动性，可以衡量C在固溶在固溶体中的扩散能力、溶解能力和析出能力体中的扩散能力、溶解能力和析出能力 ai=riNi（ai：活度；：活度；ri：组元的活度系数；：组元的活度系数；Ni：碳在铁中的百分：碳在铁中的百分比浓度）比浓度）相对活度系数相对活度系数：碳在合金与非合金铁中活度系数的比：碳在合金与非合金铁中活度系数的比值值 即即 fc=ai M/ai=ri M

9、/ri 表征合金元素在铁碳合金中对碳活度的影响表征合金元素在铁碳合金中对碳活度的影响材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院 非碳化物形成元素使非碳化物形成元素使fc 1，提高提高其活动性，其活动性，增加碳在基体中的活度，增加碳在基体中的活度，使使C从固溶体中从固溶体中析出的倾析出的倾向增加向增加。碳化物形成元素使碳化物形成元素使fc5%，形成，形成Cr23C6，而，而Cr/C4%，形成，形成(FeCr)3C；低温区低温区，主要为，主要为Fe3C，因为温度低，元素扩，因为温度低，

10、元素扩散困难。散困难。材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院三、对贝氏体相变的影响对贝氏体相变的影响特点：贝氏体转变温区较低，合金元素与特点：贝氏体转变温区较低，合金元素与FeFe原子原子几乎不能进行扩散，只有几乎不能进行扩散，只有C C原子能进行短距离的原子能进行短距离的扩散，脱溶析出碳化物。因此合金元素对扩散，脱溶析出碳化物。因此合金元素对B B转变转变的影响，主要取决于：的影响，主要取决于：合金元素对合金元素对 转变速度的影响转变速度的影响合金元素对合金元素对C扩散速度的

11、影响扩散速度的影响材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院合金元素合金元素Cr，Ni，Mn能降低能降低F(A与与F的自由的自由能差），减少相变驱动力，减慢能差），减少相变驱动力，减慢A分解，降低分解，降低了贝氏体的转变速度，推迟其转变。了贝氏体的转变速度，推迟其转变。Cr，Mn又是碳化物形成元素，阻碍又是碳化物形成元素，阻碍C原子的扩散。强原子的扩散。强烈阻碍贝氏体的形成；烈阻碍贝氏体的形成；Mo，W作用不明显作用不明显Si，对，对B有推迟作用，原因是强烈提高有推迟作用，原因是强

12、烈提高Fe的结的结合力，阻碍合力，阻碍C原子从原子从Fe中脱溶。中脱溶。Co，Al能提高能提高F，同时提高，同时提高C的扩散速度，的扩散速度，加速加速B形成。形成。材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院四、合金元素对马氏体相变的影响四、合金元素对马氏体相变的影响主要是对对主要是对对M转变温度的影响，即转变温度的影响，即MsMf点的影响点的影响 除除Co，Al外，大多数合金元素外，大多数合金元素固溶固溶在在A中，均使中，均使Ms点下降点下降，增加残余增加残余A的含量的含量，其中，

13、其中C的影响最强烈。顺的影响最强烈。顺序：序：C，Mn，Cr，Ni，Mo，Si，W材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院合金元素对合金元素对1.0%C碳钢碳钢Ms点的影响点的影响合金元素对合金元素对1.0%C碳钢碳钢1150 淬火后残余奥氏体含量的影响淬火后残余奥氏体含量的影响 lMMs s和和MMf f点的下降，使得室温下将保留更多的残留奥氏体点的下降，使得室温下将保留更多的残留奥氏体量量材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学

14、材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院 问题：淬火钢回火过程中发生的可能转变有问题：淬火钢回火过程中发生的可能转变有哪些？哪些？3.4 合金元素对淬火钢回火合金元素对淬火钢回火转变的影响转变的影响材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院 钢淬火后，内部组织很不稳定，随回火温度的不钢淬火后，内部组织很不稳定，随回火温度的不同，淬火组织会发生一系列的组织转变，包括：同，淬火组织会发生一系列的组织转变，包括：马氏体的分解；马氏体的分解；残余奥氏体的分解；残

15、余奥氏体的分解；碳化物的形成、聚集和长大；碳化物的形成、聚集和长大；Fe的回复和再结晶的回复和再结晶 回火过程发生的两个现象：弥散强化（或硬化）、回火回火过程发生的两个现象：弥散强化（或硬化）、回火脆性脆性 这几个过程被这几个过程被C和合金元素扩散所控制，是相互交错进和合金元素扩散所控制，是相互交错进行的，很难截然分开。行的，很难截然分开。材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院一、一、合金元素合金元素对马氏体的分解的影响对马氏体的分解的影响1、在低温区、在低温区低温（低温（15

16、0200）回火时，由于温度低，）回火时，由于温度低，不仅合金元素扩散困难，连不仅合金元素扩散困难，连C扩散也困难，扩散也困难，只能发生偏聚和短距离扩散，沉淀析出只能发生偏聚和短距离扩散，沉淀析出与与相保持共格的相保持共格的碳化物。合金元素均碳化物。合金元素均匀分布在匀分布在相和相和碳化物中不作重新分配。碳化物中不作重新分配。但是，由于碳化物形成元素对但是，由于碳化物形成元素对C扩散的阻扩散的阻碍作用，稍微推迟碍作用，稍微推迟M的分解。但影响不明的分解。但影响不明显。显。材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大

17、学材料学院西安理工大学材料学院 2、在中温和高温区（大于、在中温和高温区（大于250）温度的升高，合金元素活动能力增加，对温度的升高，合金元素活动能力增加，对MM分解有显著影响。分解有显著影响。（1）碳化物形成元素碳化物形成元素将强烈推迟将强烈推迟M的分解，即推的分解，即推迟迟C从从M中析出中析出，如碳钢中如碳钢中C从从M析出完全析出的析出完全析出的温度范围是温度范围是250300，而含碳化物形成元素，而含碳化物形成元素的钢中的钢中C从从M中析出的温度根据其中合金元素的中析出的温度根据其中合金元素的不同，可以提高到不同，可以提高到400500（Cr 钢）、钢）、550（Mo 钢、钢、V钢）钢）

18、甚至高温度甚至高温度(550600 ,W钢或钢或Nb钢）。钢）。表现为回火稳定性高；同样表现为回火稳定性高；同样回火温度下，回火温度下，C含量相同的合金钢中含量相同的合金钢中M的的C含量含量较较C钢高钢高材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院（2）非碳化物形成）非碳化物形成元素元素Ni，Co，Cu等等影响较小；甚至稍微影响较小；甚至稍微加快加快M的分解的分解（3）Si虽为非碳化虽为非碳化物形成元素，但能有物形成元素，但能有效推效推 迟迟M的分解，原的分解，原因是因是Si能抑制能

19、抑制碳化碳化物长大，延迟物长大，延迟碳化碳化物向物向Fe3C转变。转变。材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院 作业：根据图示，写出根据图示，写出Cr2WMoVNbB钢在淬火后，钢在淬火后，随回火温度的升高，先后析出的碳化物名随回火温度的升高，先后析出的碳化物名称。称。材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院二、二、对回火过程中碳化物形成、聚集和长大的影响对回火过

20、程中碳化物形成、聚集和长大的影响1、合金碳化物的形成形式：、合金碳化物的形成形式：合金碳化物的形成形式一般有三种：合金碳化物的形成形式一般有三种：，在预先存，在预先存在的合金渗碳体处在的合金渗碳体处原位形核原位形核；，在铁素体基体，在铁素体基体中中直接形核直接形核（一般为马氏体中的位错处）；（一般为马氏体中的位错处）；，在晶界和亚晶界处直接形核。在晶界和亚晶界处直接形核。一般而言，一般而言，直接形核直接形核由于形核位置多，分散度大，由于形核位置多，分散度大，有利于实现弥散强化。有利于实现弥散强化。材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西

21、安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院2 2、对碳化物聚集和长大的影响、对碳化物聚集和长大的影响 低温情况下低温情况下合金元素对合金元素对碳化物形成没有影响，随温度的提高，碳化物形成没有影响，随温度的提高，碳化物转变为碳化物转变为Fe3C。Si推迟这一转变到推迟这一转变到350。中高温条件下中高温条件下随回火温度的提高，合金元素能够进行明显的扩散，开始在随回火温度的提高，合金元素能够进行明显的扩散，开始在相和相和Fe3C中重新分配。中重新分配。Cr、Mn等碳化物形成元素向渗碳等碳化物形成元素向渗碳体中偏聚，以体中偏聚，以原位形核原位形核的方式置换的方式置换Fe原子形成原子形

22、成(Fe,Cr)3C和和(Fe,Mn)3C等。而能形成等。而能形成MC或或M2C型的合金元素（型的合金元素（Zr、Ti、Nb，Mo、W、V等）将以直接形核的方式在基体中形核和等）将以直接形核的方式在基体中形核和长大，同时合金渗碳体将溶解消失。长大，同时合金渗碳体将溶解消失。材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院 更高温度更高温度 合金碳化物将聚集长大，合金碳化物将聚集长大，HRC降低。降低。碳化物形成元素碳化物形成元素V，W，Mo和和Cr 可以阻碍碳化可以阻碍碳化物聚集长大；物

23、聚集长大；Co和和 Si虽然不是碳化物形成元虽然不是碳化物形成元素，但其能提高素，但其能提高固溶体中固溶体中Fe的结合力，从而的结合力，从而使析出相不易聚集长大。使析出相不易聚集长大。Ni的影响不大。的影响不大。在碳钢中渗碳体的聚集开始于回火温度为在碳钢中渗碳体的聚集开始于回火温度为350400，而以碳化物形成元素合金的钢中，聚集则始于而以碳化物形成元素合金的钢中，聚集则始于450600.问题：为什么碳钢的低温回火选择在小于问题：为什么碳钢的低温回火选择在小于250，而中温回火，而中温回火一般在一般在400，高温回火则在，高温回火则在500650？材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大

24、学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院三、三、对残余奥氏体分解的影响对残余奥氏体分解的影响合金元素合金元素对对残余奥氏体分解残余奥氏体分解的影响与合金元的影响与合金元素对素对过冷奥氏体分解过冷奥氏体分解的影响的影响完全相同完全相同。在高合金钢的回火过程中，从在高合金钢的回火过程中，从A残残中析出碳中析出碳化物，使得化物，使得A残残中中C和合金元素含量下降，使和合金元素含量下降，使得得Ms点升高，高于室温，因而在冷却过程点升高，高于室温，因而在冷却过程中，中，A残残会转变成会转变成M，而使回火后的硬度高，而使回火后的硬度高于

25、淬火的硬度。（该现象称为于淬火的硬度。（该现象称为二次淬火二次淬火）。）。所以，有时高合金钢为了消除所以，有时高合金钢为了消除A残残，往往需，往往需要要二次或更多次的高温回火二次或更多次的高温回火。材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院四、合金元素对四、合金元素对相的回复和再结晶的影响相的回复和再结晶的影响 淬火钢内应力很大，回火时发生淬火钢内应力很大，回火时发生MM分解及碳化分解及碳化物析出，使过饱和物析出，使过饱和固溶体的含碳量降低，晶格在固溶体的含碳量降低，晶格在很大程度

26、上得到回复，因而内应力减少。很大程度上得到回复，因而内应力减少。合金元素一般延缓合金元素一般延缓M的分解的分解，使晶格畸变的，使晶格畸变的M保持保持到更高温度，即延缓到更高温度，即延缓相的回复和再结晶，相的回复和再结晶，提高再提高再结晶温度结晶温度，使钢具有更高的回火稳定性使钢具有更高的回火稳定性。材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院 对再结晶温度提高强弱顺序是对再结晶温度提高强弱顺序是:Mo，W，Co，Cr，Mn，Si，Ni 钢中碳化物类型不同，钢中碳化物类型不同，相（相（

27、F）中的高）中的高密度位错保持到的温度也不同：密度位错保持到的温度也不同：Fe3C 350400 (Fe,Cr)3C 450500 Mo2C,VC 500550 NbC 550570 材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院五、弥散强化五、弥散强化 淬火钢在回火过程中，有两个淬火钢在回火过程中，有两个相反的因素影响强相反的因素影响强度度：，马氏体分解产生弱化马氏体分解产生弱化；，碳化物质点碳化物质点的弥散析出产生的强化的弥散析出产生的强化。强化的。强化的有效性有效性取决于强取决于

28、强化和弱化的化和弱化的相对比例相对比例。若强化大于弱化，则表现。若强化大于弱化，则表现为强度上升；反之，则强度下降。为强度上升；反之，则强度下降。材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院 对某种相形成的弥散质点，其强化与弱化的作对某种相形成的弥散质点，其强化与弱化的作用取决于形成用取决于形成弥散相所含的合金元素量弥散相所含的合金元素量。合金元。合金元素含量越多，弥散相的数量越大，强度效果越明素含量越多，弥散相的数量越大，强度效果越明显；显；对弥散相是碳化物的情况，强化效果不仅对弥

29、散相是碳化物的情况，强化效果不仅取决取决于形成于形成碳化物所含的合金元素量，碳化物所含的合金元素量，还与钢中的还与钢中的碳碳含量和其碳化物类型含量和其碳化物类型有关。也就是说，为了保证有关。也就是说，为了保证强化超过弱化，碳化物形成元素的最小浓度取决强化超过弱化，碳化物形成元素的最小浓度取决于碳含量和碳化物类型。于碳含量和碳化物类型。影响弥散强化的因素：影响弥散强化的因素：材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院六、钢的回火脆性六、钢的回火脆性钢在回火时发生两种脆性：钢在回火时发

30、生两种脆性：第一类回火脆性（回第一类回火脆性（回火马氏体脆性）；火马氏体脆性）；第二类回火脆性第二类回火脆性定义和特点：定义和特点：第一类回火脆性第一类回火脆性：马氏体在：马氏体在低温低温（250250350350）回）回火火较短时间较短时间后产生的；后产生的；和低温回火时和低温回火时碳化物析出形态碳化物析出形态不良不良有关；是一种有关；是一种不可逆回火脆性不可逆回火脆性，不能用热处理消除。，不能用热处理消除。第二类回火脆性第二类回火脆性(450600)：发生在马氏体发生在马氏体高温高温回火回火（600600700700）后，具有较低屈服强度的钢中，其）后，具有较低屈服强度的钢中，其马氏体已完

31、全分解马氏体已完全分解为为F+KF+K（碳化物），（碳化物），与某些与某些杂质元杂质元素素以及以及合金元素本身合金元素本身在在晶界上的严重偏聚晶界上的严重偏聚有关。这类回有关。这类回火脆性在各类合金钢中均有发生，只是程度不同而已，火脆性在各类合金钢中均有发生，只是程度不同而已，这是一种这是一种可逆回火脆性可逆回火脆性，能用热处理消除能用热处理消除。区别：区别：发生的发生的温度温度和出现的和出现的速度速度以及以及是否可逆。是否可逆。材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院 主要特征

32、：主要特征：，硬度随硬度随T升高而减低；升高而减低；，在，在250250350350回火回火时，缺口冲击能量出现时，缺口冲击能量出现低谷，韧脆转化温度低谷，韧脆转化温度出现最大值；出现最大值；，晶界断裂沿原奥氏，晶界断裂沿原奥氏体晶界发生，原奥氏体体晶界发生，原奥氏体晶粒越粗，晶界断裂范晶粒越粗，晶界断裂范围越大。围越大。1、第一类回火脆性、第一类回火脆性材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院产生原因和防止方法产生原因和防止方法 产生原因产生原因：，碳化物的消失碳化物的消失和和

33、渗碳体薄膜在渗碳体薄膜在原原奥氏体奥氏体晶界和板条相界的形成晶界和板条相界的形成；，板条相界，板条相界残余奥氏体薄膜的失稳分解；残余奥氏体薄膜的失稳分解；杂质元素杂质元素偏聚偏聚在在原奥氏体晶界和板条相界原奥氏体晶界和板条相界。防止方法：防止方法：，推迟推迟FeFe3 3C C的形核和长大的形核和长大；，增加残余奥氏体的稳定性增加残余奥氏体的稳定性；，减少杂质元素的偏聚；减少杂质元素的偏聚；，细化晶粒，阻止晶间断裂；细化晶粒，阻止晶间断裂；，加石墨化元素，加石墨化元素Si Si、Al Al、Ni Ni 等能促使石墨形成，抑制等能促使石墨形成，抑制FeFe3 3C C形成的元素；同时这些元素亦有

34、稳定残余奥氏体的作形成的元素；同时这些元素亦有稳定残余奥氏体的作用。用。材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院 产生原因产生原因：一定元素一定元素偏聚于晶偏聚于晶界从而界从而降降低晶间结低晶间结合力合力。1、第二类回火脆性、第二类回火脆性材料学材料学材料学材料学材料学材料学西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院西安理工大学材料学院回火后快冷，一般小件用油冷，较大件用水冷。但工回火后快冷，一般小件用油冷，较大件用水冷。但工件尺寸过大时，即使水冷也难防止脆性产生；件尺寸过大时，即使水冷也难防止脆性产生；加入合金元素加入合金元素Ti、Mo、W以抑制第二类回火脆性；以抑制第二类回火脆性；提高冶金质量，尽可能降低钢中有害元素的含量。提高冶金质量，尽可能降低钢中有害元素的含量。防止合金钢中第二类回火脆性的方法：防止合金钢中第二类回火脆性的方法：