Los cambios en las propiedades mecánicas del acero templado durante el revenido

• Propiedades mecánicas del acero dulce después del templado: cuando se templa por debajo de 200 ° C, la resistencia y la dureza no disminuirán mucho, y la plasticidad y la tenacidad básicamente permanecerán sin cambios. Esto se debe a la segregación de átomos de carbono sin precipitación a esta temperatura. El fortalecimiento de la solución sólida se mantiene. Cuando se templa a una temperatura superior a 300 ° C, la dureza se reduce considerablemente y la plasticidad aumenta. Esto se debe a la desaparición del fortalecimiento de la solución sólida, la acumulación y crecimiento de carburos y la recuperación y recristalización de la fase α. El rendimiento general obtenido no es mejor que el obtenido después del revenido de martensita con bajo contenido de carbono a baja temperatura.
• El acero con alto contenido de carbono generalmente adopta un temple incompleto, por lo que el contenido de carbono en la austenita es de aproximadamente el 0.5%. Después del enfriamiento, se templa a baja temperatura para obtener una alta dureza, y se genera una gran cantidad de carburos dispersos para mejorar la resistencia al desgaste y refinar los granos de austenita.Cuando la temperatura es superior a 300 ℃, la dureza y la resistencia disminuirán obviamente, el la plasticidad aumentará y la tenacidad al impacto disminuirá al mínimo. Esto se debe a que el carburo escamoso θ precipita entre las barras de martensita y crece por completo, lo que reduce la tenacidad al impacto, mientras que la matriz α aumenta la plasticidad y reduce la resistencia debido al efecto combinado de recuperación y recristalización. la dureza aumentará ligeramente, lo que se debe a la precipitación de carburos ε (η) dispersos, lo que provoca el endurecimiento por envejecimiento.
• Propiedades mecánicas del acero al carbono medio después del revenido: cuando el revenido es inferior a 200 ℃, se precipitará una pequeña cantidad de carburos, el efecto de endurecimiento no es grande y la dureza se puede mantener sin disminuir. Cuando el revenido es superior a 300 ℃, con el aumento de la temperatura de revenido, la plasticidad aumenta y la tenacidad a la fractura KIC aumenta drásticamente. Aunque la resistencia ha disminuido, sigue siendo mucho más alta que la del acero con bajo contenido de carbono.
• Fragilidad de templado: cuando algunos aceros se templan, a medida que aumenta la temperatura de templado, la tenacidad al impacto disminuye. La fragilidad causada por el revenido se llama fragilidad por temple.
• Cuando se templa a 300 ° C, la dureza disminuye lentamente. Por un lado, la mayor precipitación de carbono reducirá la dureza; por otro lado, la transformación de austenita más retenida en martensita en acero con alto contenido de carbono provocará el endurecimiento. Esto hace que la dureza baje suavemente e incluso puede aumentar. Todavía es quebradizo después del templado.

La ocurrencia a 200 ~ 350 ℃ se llama el primer tipo de fragilidad por temple; la ocurrencia a 450 ~ 650 ℃ se llama el segundo tipo de fragilidad por temple.

1. El primer tipo de fragilidad por temple es la fragilidad irreversible por temple.

Cuando aparece el primer tipo de fragilidad por revenido, puede eliminarse calentando a una temperatura más alta para el revenido; si se templa en este rango de temperatura, tal fragilidad no aparecerá. Por lo tanto, se llama fragilidad irreversible por temple. En muchos aceros, existe el primer tipo de fragilidad por temple. Cuando Mo, W, Ti, Al están presentes en el acero, la fragilidad del temple Tipo I puede debilitarse o suprimirse.

En la actualidad, hay muchas opiniones sobre la causa del primer tipo de fragilidad del genio y no hay una conclusión concluyente. Parece que es probable que sea un resultado integral de múltiples razones, y para diferentes materiales de acero, también es probable que sea causado por diferentes razones.

Inicialmente, con base en el rango de temperatura del primer tipo de fragilidad por revenido que coincidió con la segunda transformación del acero al carbono durante el revenido, es decir, el rango de temperatura de la transformación de austenita retenida, se consideró que el primer tipo de fragilidad por revenido era austenita retenida. Causada por la transformación, la austenita de fase plástica desaparecerá como resultado de la transformación. Este punto de vista bien puede explicar el fenómeno de que elementos como el Cr y el Si empujan el primer tipo de fragilidad del temple a alta temperatura y el aumento en la cantidad de austenita retenida puede entrar en el primer tipo de fragilidad del temple. Pero para algunos aceros, el primer tipo de fragilidad por temple no corresponde completamente a la transformación de la austenita retenida. Por lo tanto, la teoría de la transformación de austenita retenida no puede explicar el primer tipo de fragilidad por temple de varios aceros.

Después de eso, la teoría de la transformación de austenita retenida fue nuevamente reemplazada por la teoría de la capa delgada de carburo. Se confirma mediante microscopio electrónico que cuando se produce el primer tipo de fragilidad por temple, se forma una fina capa de carburo a lo largo del límite del grano. En base a esto, se cree que el primer tipo de fragilidad por revenido es causado por la delgada cáscara de carburo. Se reconoce que la formación de fases frágiles a lo largo de los límites de los granos puede causar fracturas intergranulares frágiles. La cuestión es cómo se forman las delgadas carcasas de carburo observadas.

Como se mencionó anteriormente, después de templar aceros de bajo y medio carbono, se obtienen martensita de listones y austenita retenida en forma de capa delgada con alto contenido de carbono distribuida a lo largo de los límites de los listones. Cuando se templa a baja temperatura, solo se produce la segregación de carbono en la martensita del listón con un contenido de carbono de menos del 0.2% sin precipitación de carburos, mientras que la martensita con un contenido de carbono de más del 0.2% puede ser uniforme en la martensita Dispersar y precipitar metaestable carburos de transición.

Cuando la temperatura de revenido excede los 200 ° C, los carburos finos en forma de aguja también pueden precipitar en la martensita con bajo contenido de carbono. Al mismo tiempo, los núcleos de-carburo se formarán en el límite de la barra de martensita del listón y crecerán en tiras de θ-carburo. La formación de este θ-carburo no solo se basa en la descomposición de la austenita retenida, sino que también se basa en la disolución de los carburos de transición metaestables dispersos y los θ-carburos finos en forma de aguja que se han precipitado en la martensita. Este θ-carburo en forma de tira es el carburo delgado en forma de concha que se observa bajo el microscopio electrónico. Puede verse que para los aceros con más austenita retenida con alto contenido de carbono en el límite del listón, la teoría de transformación de la austenita retenida es consistente con la teoría de la capa delgada de carburo.

Cuando la martensita con alto contenido de carbono se templa por debajo de 200 ℃, los carburos de transición metaestables se dispersan y precipitan en la martensita escamosa, y cuando la temperatura de templado es superior a 200 ℃, las tiras se precipitan en la interfaz gemela rica en carbono. Forma χ y θ-carburos. Al mismo tiempo, los θ-carburos que se han precipitado se volverán a disolver. Las tiras de carburos χ y θ distribuidas en la misma interfaz gemela se conectarán en láminas de carburo, por lo que es probable que se produzca una fractura a lo largo de dicha superficie, lo que aumenta la fragilidad del acero. Cuando la temperatura de templado aumenta aún más, los carburos escamosos se rompen, se agregan y crecen para convertirse en carburos granulares, por lo que la fragilidad disminuye y la tenacidad al impacto aumenta.

La tercera teoría es la teoría de la segregación de los límites de los granos. Es decir, los elementos de impureza P, Sn, Sb, As, etc. se concentrarán en el límite del grano durante la austenización. La segregación de elementos de impureza provoca el debilitamiento de los límites de los granos y conduce a una fractura frágil. La segregación de elementos de impurezas en el límite del grano de austenita ha sido confirmada por el espectrómetro de electrones Auger y la sonda de iones [43,44, XNUMX]. Mn, Si, Cr, Ni, V pueden promover la segregación de elementos de impurezas en el límite del grano de austenita, por lo que puede promover el desarrollo del primer tipo de fragilidad por temple. Mo, W, Ti, Al pueden prevenir la segregación de elementos de impurezas en el límite del grano de austenita, por lo que puede suprimir el desarrollo del primer tipo de fragilidad por temple.

2. El segundo tipo de fragilidad por temple es la fragilidad por temple reversible.

Es decir, después de la fragilidad, si se recalienta a más de 650 ℃ y luego se enfría rápidamente a temperatura ambiente, se puede eliminar la fragilidad. Una vez que se elimina la fragilidad, la fragilidad puede volver a ocurrir, por lo que se llama fragilidad por temple reversible. La composición química es un factor que afecta al segundo tipo de fragilidad del temple. Según diferentes funciones, se divide en tres categorías:

• (1) Factores de impureza P, Sn, Sb, As, B, S;
• (2) Ni, Cr, Mn, Si, C, que promueven el segundo tipo de fragilidad por temple;
• (3) Mo, W, V, Ti y elementos de tierras raras La, Nb, Pr que inhiben el segundo tipo de fragilidad por temple;

Los elementos de impureza deben coexistir con elementos que promueven el segundo tipo de fragilidad del temple para provocar la fragilidad del temple.

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