Anlasssprödigkeit, ein häufiges Phänomen bei der Wärmebehandlung von Metallen, hat erhebliche Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften von Materialien, insbesondere auf die Schlagzähigkeit. In diesem Artikel wird vom Grundkonzept der Anlasssprödigkeit ausgegangen, die Entstehungsursachen im Detail erörtert und entsprechende Präventionsmethoden vorgeschlagen.
1. Grundkonzept der Anlasssprödigkeit
Unter Anlasssprödigkeit versteht man, wie der Name schon sagt, das Phänomen der Versprödung, das auftritt, wenn Metall nach dem Abschrecken angelassen wird. Entsprechend dem Anlasstemperaturbereich, der zur Sprödigkeit führt, kann die Anlasssprödigkeit in Tieftemperatursprödigkeit und Hochtemperatursprödigkeit unterteilt werden. Anlasssprödigkeit bei niedrigen Temperaturen, auch als erste Art der Anlasssprödigkeit bekannt, tritt hauptsächlich im Temperaturbereich von 250 bis 400 Grad auf; Die Anlasssprödigkeit bei hohen Temperaturen, auch als zweite Art der Anlasssprödigkeit bekannt, tritt hauptsächlich im Temperaturbereich von 450 bis 650 Grad auf.
2. Ursachen für Temperamentsbrüchigkeit
A. Anlasssprödigkeit bei niedriger Temperatur (Anlasssprödigkeit Typ 1)
Die Ursachen für die Entstehung von Kaltanlasssprödigkeit sind relativ komplex. Derzeit gibt es vor allem folgende Theorien:
• Theorie der Restaustenit-Umwandlung: Es wird angenommen, dass Anlasssprödigkeit bei niedrigen Temperaturen verursacht wird, wenn sich Restaustenit während des Anlassvorgangs in angelassenen Martensit oder Bainit umwandelt.
• Theorie der Karbidausscheidung: Es wird angenommen, dass die Anlasssprödigkeit bei niedrigen Temperaturen auf die Ausfällung von Flockenkarbiden aus Martensit zurückzuführen ist. Diese Karbide scheiden sich entlang der Grenzfläche von Martensitstreifen oder -blechen aus, verringern die Bruchfestigkeit der Korngrenzen und verwandeln sie in Risse. Erweiterter Pfad.
• Theorie der Verunreinigungssegregation: Es wird angenommen, dass die Anlasssprödigkeit bei niedrigen Temperaturen auf die Segregation von Verunreinigungselementen im Stahl wie Phosphor, Schwefel, Arsen, Zinn, Antimon usw. an den ursprünglichen Austenitkorngrenzen zurückzuführen ist, was zu einer Schwächung führt die Korngrenzen.
B. Anlasssprödigkeit bei hohen Temperaturen (zweite Art der Anlasssprödigkeit)
Die Ursache der Anlasssprödigkeit bei hohen Temperaturen ist relativ klar, hauptsächlich aufgrund der Absonderung von Spurenverunreinigungselementen (wie Phosphor, Zinn, Antimon, Arsen usw.) oder Legierungselementen im Stahl an den ursprünglichen Austenitkorngrenzen während des Anlassens Verfahren. Die Entmischung dieser Elemente an den Korngrenzen verringert die Bruchfestigkeit der Korngrenzen und führt zu Sprödbruch. Darüber hinaus fördern Legierungselemente wie Nickel, Chrom, Mangan usw. auch die Entmischung von Verunreinigungselementen, was das Phänomen der Versprödung weiter verschlimmert.
Aus Abbildung 1 ist ersichtlich, dass während des Anlassprozesses von 30Ni-Cr-Stahl mit steigender Anlasstemperatur die Schlagzähigkeit Minimalwerte bei 300 Grad und 550 Grad erreicht. Die erste Art von Anlassbrüchigkeit tritt bei etwa 300 Grad auf. Nachdem diese Art von Anlasssprödigkeit auftritt, lassen Sie es bei einer Temperatur größer oder gleich 300 Grad anlassen, um den Versprödungstemperaturbereich zu vermeiden und seine Zähigkeit wiederherzustellen; Liegt sie erneut im Bereich von 250 bis 400 Grad, verringert internes Anlassen die Zähigkeit des Materials nicht, sodass ersichtlich ist, dass die erste Art der Anlasssprödigkeit irreversibel ist. Wie aus Abbildung 1 ersichtlich ist, tritt die zweite Art der Anlasssprödigkeit bei etwa 500 Grad auf; Nach dem Anlassen bei einer Temperatur von mehr als oder gleich 650 Grad führt ein langsames Abkühlen und ein längeres Bleiben bei 500 bis 650 Grad ebenfalls zu Versprödung, während ein schnelles Abkühlen nicht zu Versprödung führt, wie in Abbildung 1 dargestellt. Nach der Sprödigkeit von Das Material, das die zweite Art der Anlasssprödigkeit erzeugt, wird beseitigt, wenn es erneut auf den spröden Temperaturbereich erhitzt wird oder wenn es über längere Zeit langsam im spröden Bereich abgekühlt wird Die Sprödigkeit wird wieder auftreten. Es ist ersichtlich, dass die zweite Art der Anlasssprödigkeit reversibel ist.
3. Methoden zur Verhinderung von Anlasssprödigkeit
A. Methoden zur Verhinderung der Sprödigkeit bei niedrigen Temperaturen
• Reduzierung des Gehalts an Verunreinigungselementen im Stahl: Durch die Reduzierung des Gehalts an Phosphor, Schwefel, Arsen, Zinn, Antimon und anderen Verunreinigungselementen im Stahl durch Raffinierung und andere Prozesse kann das Risiko der Tieftemperatursprödigkeit grundlegend verringert werden.
• Das Hinzufügen von Elementen, die Austenitkörner verfeinern: wie Niob (Nb), Vanadium (V), Titan (Ti) usw., kann Austenitkörner verfeinern und die Korngrenzenfläche vergrößern, wodurch die Menge der Verunreinigungselemente pro Flächeneinheit reduziert wird .
• Passen Sie den Anlassprozess an: Durch die Verwendung von isothermem Abschrecken anstelle des Abschreck- und Hochtemperatur-Anlassprozesses kann das Auftreten von Sprödigkeit bei niedrigen Temperaturen wirksam vermieden werden.
• Legieren: Durch die Zugabe geeigneter Mengen Molybdän (Mo), Wolfram (W) und anderer Legierungselemente kann die Anlasssprödigkeit bei niedrigen Temperaturen verringert werden. Gleichzeitig können Elemente wie Silizium (Si) und Chrom (Cr) auch den Temperaturbereich anpassen, in dem Sprödigkeit bei niedrigen Temperaturen auftritt, um die erforderliche Anlasstemperatur zu vermeiden.
