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        教你如何克服低碳鋼的淬火時效現象

        人氣:發表時間:2017-07-11 14:00:40

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


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                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定的,時效過程在室溫即可進行。碳原子和氮原子在室溫下仍具有很大擴散速度,特別在400攝氏度以下氮比碳的擴散速度還大。在室溫下放置時間越長,碳原子、氮原子在晶界和晶內的缺陷處發生移動和偏聚,增加位錯密度,產生時效硬化。鋼的強度和硬度提高,塑性和韌性降低。若進行人工時效,隨時效溫度升高,碳元素、氮元素以亞穩定的形式析出,并與母相形成共格關系,同樣使硬度和強度提高然而塑性和韌性降低。只有時效溫度在60攝氏度以上時,以亞穩定形式存在的碳氮化合物消失而形成穩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效傾向越大。鎮靜鋼中含有一定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,碳的質量分數在0.02%~0.04%時,淬火時效傾向最大。同樣的,焊接后空冷也會引起淬火時效。

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