A fragilidade do revenimento, como um fenômeno comum durante o tratamento térmico de metais, tem um impacto significativo nas propriedades mecânicas dos materiais, especialmente na resistência ao impacto. Este artigo partirá do conceito básico de fragilidade da têmpera, discutirá detalhadamente suas causas de formação e proporá métodos de prevenção correspondentes.
1. Conceito básico de fragilidade de temperamento
A fragilidade do revenimento, como o nome sugere, refere-se ao fenômeno de fragilização que ocorre quando o metal é revenido após a têmpera. De acordo com a faixa de temperatura de revenido que produz fragilidade, a fragilidade de revenido pode ser dividida em fragilidade de baixa temperatura e fragilidade de alta temperatura. A fragilidade da têmpera a baixa temperatura, também conhecida como o primeiro tipo de fragilidade da têmpera, ocorre principalmente na faixa de temperatura de 250 a 400 graus; enquanto a fragilidade da têmpera em alta temperatura, também conhecida como o segundo tipo de fragilidade da têmpera, ocorre principalmente na faixa de temperatura de 450 a 650 graus.
2. Causas da fragilidade do temperamento
um. Fragilidade da têmpera em baixa temperatura (fragilidade da têmpera tipo 1)
As razões para a formação de fragilidade na têmpera a baixa temperatura são relativamente complexas. Atualmente, existem principalmente as seguintes teorias:
• Teoria da transformação da austenita retida: Acredita-se que a fragilidade do revenimento em baixa temperatura é causada quando a austenita retida se transforma em martensita ou bainita revenida durante o processo de revenimento.
• Teoria da precipitação de carbonetos: Acredita-se que a fragilidade da têmpera em baixa temperatura é devida à precipitação de carbonetos em flocos da martensita. Esses carbonetos precipitam ao longo da interface das tiras ou folhas de martensita, reduzindo a resistência à fratura dos limites dos grãos e transformando-os em trincas. Caminho expandido.
• Teoria da segregação de impurezas: Acredita-se que a fragilidade da têmpera em baixa temperatura é devida à segregação de elementos de impureza no aço, como fósforo, enxofre, arsênico, estanho, antimônio, etc. nos limites originais dos grãos da austenita, resultando no enfraquecimento da os limites dos grãos.
b. Fragilidade da têmpera em alta temperatura (segundo tipo de fragilidade da têmpera)
A causa da fragilidade do revenido em alta temperatura é relativamente clara, principalmente devido à segregação de elementos vestigiais de impureza (como fósforo, estanho, antimônio, arsênico, etc.) ou elementos de liga no aço nos limites originais dos grãos de austenita durante o revenido processo. A segregação destes elementos nos contornos de grão reduz a resistência à fratura dos contornos de grão, levando à fratura frágil. Além disso, elementos de liga como níquel, cromo, manganês, etc. também promoverão a segregação de elementos de impureza, agravando ainda mais o fenômeno de fragilização.
Pode-se observar na Figura 1 que durante o processo de revenido do aço 30Ni-Cr, à medida que a temperatura de revenido aumenta, a tenacidade ao impacto atinge valores mínimos em 300 graus e 550 graus. O primeiro tipo de fragilidade do temperamento aparece perto de 300 graus. Após a ocorrência deste tipo de fragilidade de revenimento, revenido a uma temperatura maior ou igual a 300 graus para evitar a faixa de temperatura de fragilização e restaurar sua tenacidade; se estiver novamente na faixa de 250 ~ 400 graus, o revenido interno não reduzirá a tenacidade do material, então pode-se observar que o primeiro tipo de fragilidade do revenido é irreversível. Como pode ser visto na Figura 1, o segundo tipo de fragilidade por têmpera aparece perto de 500 graus; após o revenido a uma temperatura maior ou igual a 650 graus, o resfriamento lento e a permanência em 500 ~ 650 graus por um longo tempo também causarão fragilização, enquanto o resfriamento rápido não ocorrerá. o material que produz o segundo tipo de fragilidade por revenimento é eliminado, se for aquecido novamente até a faixa de temperatura frágil, ou se for resfriado lentamente na faixa frágil por um longo tempo, o a fragilidade reaparecerá. Pode-se observar que o segundo tipo de fragilidade da têmpera é reversível.
3. Métodos para prevenir a fragilidade do temperamento
um. Métodos para prevenir a fragilidade da têmpera em baixa temperatura
• Reduzir o teor de elementos de impureza no aço: A redução do teor de fósforo, enxofre, arsénico, estanho, antimónio e outros elementos de impureza no aço através de refinação e outros processos pode reduzir fundamentalmente o risco de fragilidade a baixa temperatura.
• A adição de elementos que refinam os grãos de austenita: como nióbio (Nb), vanádio (V), titânio (Ti), etc., pode refinar os grãos de austenita e aumentar a área limite do grão, reduzindo assim os elementos de impureza por unidade de área A quantidade de segregação .
• Ajustar o processo de revenido: O uso de têmpera isotérmica em vez de têmpera e o processo de revenido em alta temperatura pode efetivamente evitar a ocorrência de fragilidade em baixa temperatura.
• Liga: A adição de quantidades apropriadas de molibdênio (Mo), tungstênio (W) e outros elementos de liga pode reduzir a fragilidade da têmpera em baixa temperatura. Ao mesmo tempo, elementos como silício (Si) e cromo (Cr) também podem ajustar a faixa de temperatura onde ocorre fragilidade em baixa temperatura para evitar a temperatura de revenido necessária.
