Kaljena krtost, kao česta pojava tijekom toplinske obrade metala, ima značajan utjecaj na mehanička svojstva materijala, posebice na udarnu žilavost. U ovom će se članku krenuti od temeljnog pojma krhkosti pri otpuštanju, potanko će se raspravljati o uzrocima njezina nastanka i predložiti odgovarajuće metode prevencije.
1. Osnovni koncept otpuštene krtosti
Krtost zbog kaljenja, kao što naziv sugerira, odnosi se na fenomen krtosti koji se javlja kada se metal kali nakon kaljenja. Prema temperaturnom rasponu kaljenja koji proizvodi krtost, krtost kaljenja može se podijeliti na krtost na niskim temperaturama i krtost na visokim temperaturama. Krtost pri niskoj temperaturi, također poznata kao prva vrsta krtosti pri kaljenju, uglavnom se javlja u temperaturnom rasponu od 250 do 400 stupnjeva; dok se krtost kod visoke temperature, također poznata kao druga vrsta krtosti pri kaljenju, uglavnom javlja u temperaturnom rasponu od 450 do 650 stupnjeva.
2. Uzroci temper krtosti
a. Otpuštena krtost na niskim temperaturama (temperaturna krtost tipa 1)
Razlozi za nastanak krtosti pri niskim temperaturama relativno su složeni. Trenutno postoje uglavnom sljedeće teorije:
• Teorija transformacije zadržanog austenita: Vjeruje se da je krtost pri niskoj temperaturi uzrokovana kada se zadržani austenit transformira u poboljšani martenzit ili bainit tijekom procesa kaljenja.
• Teorija taloženja karbida: Vjeruje se da je krtost pri niskim temperaturama uzrokovana taloženjem ljuspičastih karbida iz martenzita. Ovi se karbidi talože duž sučelja martenzitnih traka ili ploča, smanjujući čvrstoću loma granica zrna i pretvarajući ih u pukotine. Prošireni put.
• Teorija segregacije nečistoća: Vjeruje se da je krtost pri niskoj temperaturi uzrokovana segregacijom nečistoća u čeliku kao što su fosfor, sumpor, arsen, kositar, antimon itd. na izvornim granicama zrna austenita, što rezultira slabljenjem granice zrna.
b. Otpuštena krtost na visokim temperaturama (druga vrsta otpuštene krtosti)
Uzrok krtosti pri visokim temperaturama je relativno jasan, uglavnom zbog odvajanja elemenata nečistoća u tragovima (kao što su fosfor, kositar, antimon, arsen, itd.) ili legirajućih elemenata u čeliku do izvornih granica austenitnih zrna tijekom kaljenja. proces. Segregacija ovih elemenata na granicama zrna smanjuje čvrstoću loma granica zrna, što dovodi do krtog loma. Osim toga, legirajući elementi kao što su nikal, krom, mangan, itd. također će pospješiti odvajanje nečistoća, dodatno pogoršavajući fenomen krtosti.
Na slici 1 može se vidjeti da tijekom procesa kaljenja 30Ni-Cr čelika, kako se temperatura kaljenja povećava, udarna žilavost doseže minimalne vrijednosti na 300 stupnjeva i 550 stupnjeva. Prva vrsta toplinske krtosti pojavljuje se blizu 300 stupnjeva. Nakon što se pojavi ova vrsta kaljene krtosti, temperirajte je na temperaturi većoj ili jednakoj 300 stupnjeva kako biste izbjegli temperaturni raspon krhkosti i obnovili njegovu žilavost; ako je ponovno u rasponu od 250~400 stupnjeva. Unutarnje kaljenje neće smanjiti žilavost materijala, tako da se može vidjeti da je prva vrsta krtosti kaljenja nepovratna. Kao što se može vidjeti na slici 1, druga vrsta temperirane krtosti pojavljuje se blizu 500 stupnjeva; nakon kaljenja na temperaturi većoj ili jednakoj 650 stupnjeva, polagano hlađenje i zadržavanje na 500~650 stupnjeva dugo vremena također će uzrokovati krtost, dok brzo hlađenje neće doći do krtosti, kao što je prikazano na slici 1. Nakon što je krtost materijal koji proizvodi drugu vrstu krhkosti eliminira se ako se ponovno zagrije do raspona temperature krhkosti ili ako se polako ohladi u rasponu lomljivosti dulje vrijeme, lomljivost će se ponovno pojaviti. Može se vidjeti da je drugi tip temperamentne krtosti reverzibilan.
3. Metode za sprječavanje otpuštanja
a. Metode za sprječavanje krtosti na niskim temperaturama
• Smanjite sadržaj nečistoća u čeliku: Smanjenje sadržaja fosfora, sumpora, arsena, kositra, antimona i drugih nečistoća u čeliku putem rafiniranja i drugih procesa može značajno smanjiti rizik od niskotemperaturne krtosti.
• Dodavanje elemenata koji pročišćavaju zrna austenita: kao što su niobij (Nb), vanadij (V), titan (Ti), itd., može pročistiti zrna austenita i povećati granično područje zrna, čime se smanjuju elementi nečistoće po jedinici površine Količina segregacije .
• Prilagodite proces kaljenja: korištenjem izotermnog kaljenja umjesto procesa kaljenja i kaljenja na visokoj temperaturi može se učinkovito izbjeći pojava krtosti na niskim temperaturama.
• Legiranje: dodavanje odgovarajućih količina molibdena (Mo), volframa (W) i drugih legirajućih elemenata može smanjiti krtost pri kaljenju na niskim temperaturama. U isto vrijeme, elementi kao što su silicij (Si) i krom (Cr) također mogu prilagoditi temperaturni raspon u kojem se javlja krtost na niskim temperaturama kako bi se izbjegla potrebna temperatura kaljenja.
