Fragilidad templada se refiere a la fragilización del acero templado en algún rango de revenido o al enfriamiento lento desde la temperatura de revenido a través del rango de temperatura. La fragilidad del templado se puede dividir en el primer tipo de fragilidad del templado y el segundo tipo de fragilidad del templado.
El primer tipo de fragilidad de templado., también conocida como fragilidad de templado irreversible, ocurre principalmente cuando la temperatura de templado es de 250 ~ 400, después de la desaparición de la fragilidad de recalentamiento, el templado repetido en este intervalo, ya no se produce fragilidad.
El segundo tipo de fragilidad de templado., también conocido como fragilidad de templado reversible, ocurre a la temperatura de 400 ~ 650, cuando desaparece la fragilidad de recalentamiento, debe enfriarse rápidamente, no en un intervalo de 400 ~ 650 durante mucho tiempo para permanecer o enfriamiento lento, de lo contrario, el fenómeno catalítico volver a ocurrir. La aparición de fragilidad por templado está relacionada con los elementos de aleación contenidos en el acero, como manganeso, cromo, silicio y níquel, que tienden a producir fragilidad por templado, mientras que el molibdeno y el tungsteno tienden a debilitar la fragilidad por templado.
La fragilidad de templado del acero de aleación quebradizo de templado de primera clase para resortes después del templado en el rango de 250 ~ 400 templados, es una característica de fractura intergranular y no puede eliminarse mediante el método de recalentamiento, por lo que también se denomina fragilidad de templado irreversible. Se produce principalmente en aleación de acero estructural. El primer tipo de fragilidad de templado también se denomina fragilidad de templado bajo cuando se templa entre 200 y 350. Como en el primer tipo de fragilidad de templado y luego se calienta a una temperatura de templado más alta, la fragilidad se puede eliminar, de modo que la resistencia al impacto aumenta nuevamente. .En este punto, si el rango de temperatura de 200 ~ 350 templado no producirá tal fragilidad. Por lo tanto, el primer tipo de fragilidad por templado es irreversible, por lo que también puede llamarse fragilidad por templado irreversible. El primer tipo de fragilidad por templado existe en casi todos los aceros. Por ejemplo, el acero Cr-Mn con diferente contenido de carbono tiene una dureza de bajo impacto de 350 después del templado. El primer tipo de fragilidad del temple no es solo para reducir la dureza del impacto a temperatura ambiente, sino también para hacer que la temperatura de transición dúctil-frágil sea 50% FATTe [la dureza del impacto del material de acero con temperatura de prueba disminuyó significativamente cuando la temperatura correspondiente, incluso si el material de acero de la temperatura de transición del estado de resiliencia se denomina temperatura de transición dúctil-frágil para el estado frágil, con 50% de GRASA (), como se muestra en las propiedades mecánicas del metal] aumento, resistencia a la fractura KIe disminución. Como el acero Fe-0.28C-0.64Mn-4.82Mo después de 225 revenido KIe es 117.4Mn/m, y después de 300 revenido debido a la aparición del primer tipo de fragilidad de revenido, por lo que KIe se redujo a 73.5Mn/m. del primer tipo de fragilidad por revenido es una fractura intergranular, pero algunas son fracturas por clivaje transgranular.
La temperatura de templado a alta temperatura es de 500 a 600 °C, y la temperatura se mantiene durante un tiempo adecuado antes de enfriarse. Se utiliza principalmente para ajustar la estructura del acero fundido después del enfriamiento o la normalización para fabricar piezas fundidas de acero al carbono y de aleación baja y media. Con alta resistencia y buena tenacidad. La fragilidad del templado es un problema al que se debe prestar atención cuando se realiza el proceso de templado de fundiciones de acero aleado. Ocurre en los siguientes dos rangos de temperatura. Fragilidad a 250~400°C: La estructura martensítica apagada del acero fundido, en este rango de temperatura, producirá fragilidad por templado. Si la temperatura de templado es ligeramente más alta que la zona frágil, la fragilidad por templado se puede eliminar. Y después de templar en el rango de temperatura anterior, no habrá fragilidad por templado, por lo que a menudo se le llama el primer tipo de fragilidad por templado. Fragilidad a 400~500°C (o incluso 650°C): Esto sucederá con la mayoría de los aceros fundidos de baja aleación, es decir, la fragilidad del acero fundido por templado a alta temperatura. La fragilidad se puede eliminar calentando piezas de acero que hayan producido fragilidad dentro de este rango de temperatura a más de 600 °C (o 650 °C), seguido de un enfriamiento rápido en agua o aceite. Sin embargo, en las fundiciones en las que se ha eliminado la fragilidad, la fragilidad volverá a aparecer si se calienta a la temperatura a la que se produce la fragilidad por revenido. Esto a menudo se conoce como fragilidad de revenido tipo II.
1. El primer tipo de fragilidad de templado (también conocida como fragilidad de templado a baja temperatura o fragilidad de templado irreversible) rango de temperatura: 200~350oC
Causas:
1. Los elementos de impureza nocivos S, P, As, Sn, Sb, Cu, H, O conducen al primer tipo de fragilidad de templado
2. Mn, Si, Cr, Ni, V promueven el primer tipo de fragilidad de templado, la coexistencia de níquel-si también juega un papel en la promoción de la temperatura de fragilidad de templado cromo silicio
3. Cuanto más grande es el grano de austenita, más austenita residual es, y más grave es la fragilidad del templado del primer tipo.
4. La formación de elementos de impureza y capa delgada de carburo en el límite de grano austenítico disminuye la resistencia del límite de grano
Contramedidas:
1. No templar en este rango de temperatura.
2. En su lugar, se utiliza el enfriamiento isotérmico
3. Reducir elementos de impureza en acero
4.Refinar el grano de austenita
2. El segundo tipo de fragilidad de templado (fragilidad de templado a alta temperatura, fragilidad de templado reversible) rango de temperatura: 450~650oC
Causas:
1. Los elementos de impureza P, Sn, Sb, As, B, S causan fragilidad
En el acero al cromo-níquel, el antimonio tiene la mayor influencia, el estaño es el segundo
En el acero al cromo-manganeso, el fósforo juega el papel más importante, seguido del antimonio y el estaño.
El fósforo es más eficaz que el estaño para el acero dulce
El efecto del estaño sobre el acero al carbono medio es mayor que el del fósforo
2.Promover el segundo tipo de elementos de fragilidad de templado son Ni, Cr, Mn, Si, C, estos elementos y los elementos de impureza al mismo tiempo causan fragilidad
Cuando hay un elemento en el acero, la fragilidad del manganeso es la más alta, seguida del cromo y el níquel.
La presencia de dos elementos al mismo tiempo hace que la fragilización sea mayor
3. Mo, W, V, Ti y los elementos de tierras raras pueden resistir la fragilidad del templado
4. La velocidad de enfriamiento demasiado lenta después del templado causa fragilidad
5. El grano de austenita es grande
6. El mecanismo de la fragilidad es la precipitación en el límite de grano y la teoría de la segregación en el límite de grano
Contramedidas:
1. Reducir los elementos de impureza en el acero.
2. Se agregan Nb, vanadio y titanio para refinar los granos de austenita.
3. Agregar el segundo tipo de fragilidad de templado de los elementos molibdeno y tungsteno
4. Evite el revenido a 450~650oC, que debe enfriarse rápidamente después del revenido
5. Uso de enfriamiento a baja temperatura y enfriamiento por calor residual de fundición para reducir y rizar el segundo tipo de fragilidad de templado (FIN)
La fragilidad del templado se refiere al proceso de templado del acero después del templado. Con el aumento de la temperatura de templado, la dureza y la resistencia de la matriz de acero se reducen, mientras que la plasticidad y la tenacidad mejoran y mejoran. Sin embargo, cuando se templa en un cierto rango de temperatura, la tenacidad aumenta con la temperatura de templado y hay un valle o disminución en el fenómeno, este fenómeno se denomina fragilidad del templado. Generalmente, la fragilidad es causada por una baja temperatura de templado o un tiempo de templado insuficiente. Se puede prevenir y remediar eligiendo una temperatura de templado razonable y un templado suficiente. La fragilidad del acero estructural se muestra en la Fig. 1. En los aceros ordinarios de níquel y cromo, la fragilidad del templado es muy obvia. El acero en el proceso de templado puede tener dos tipos de fragilidad: una fragilidad generalmente dentro del rango de temperatura de templado 200 ~ 400, cuanto más tiempo, más obvio, y no tiene nada que ver con la velocidad de enfriamiento después del templado, a menudo aparece en acero al carbono y el acero aleado, la fragilidad del temple incluso templado, el templado rápido en frío o recalentado son inevitables, conocido como el primer tipo de fragilidad del templado, también conocido como fragilidad del templado irreversible y fragilidad del templado a baja temperatura o fragilidad del templado de martensita, etc. Otra fragilidad ocurre en algunos aleación de acero estructural, para calentamiento directo en el rango de temperatura de templado de 450 ~ 550 o templado superior a 600 y enfriamiento lento en intervalos de 450 ~ 550, no tiene nada que ver con el tiempo de conservación del calor y está asociado con la velocidad de enfriamiento, métodos para eliminar este tipo de fragilidad se calienta a más de 600 nuevamente, se puede eliminar el enfriamiento rápido, puede prevenir la aparición de fragilidad del temperamento, la fragilidad de la segunda categoría de fragilidad por templado, también conocida como fragilidad por templado reversible, fragilidad por templado a alta temperatura o fragilidad por templado, etc.
Fig. 1 Esquema de la fragilidad del acero estructural
(1) La energía de impacto Charpy del primer tipo de piezas de acero frágiles templado después del enfriamiento tiene un valle en el primer tipo de región frágil templada con la curva de cambio de la temperatura de templado. El índice de propiedades mecánicas del acero tiene una sensibilidad diferente al primer tipo de fragilidad templada, y está relacionado con el modo de carga. Cabe señalar que, como la presencia de concentración de tensión, impacto o carga torsional de las piezas, y requieren mayor plasticidad y tenacidad con fuerza, la aparición del primer tipo de fragilidad por templado aumentará el riesgo de agrietamiento por fragilidad de las piezas, por lo que es un defecto del tratamiento térmico. Dichas medidas correctivas son el enfriamiento rápido de acuerdo con la especificación del proceso de tratamiento térmico, que generalmente se cree que se debe a la descomposición de los carburos de la martensita, lo que reduce la resistencia a la fractura de los límites de grano y evita el revenido de la zona frágil. El aumento apropiado del contenido de silicio en el material puede reducir la fragilidad del templado a baja temperatura, lo que debe considerarse seriamente en la selección de materiales.
(2) El segundo tipo de fragilidad por templado se produce principalmente en el acero de estructura de aleación que contiene cromo, níquel, manganeso, silicio y otros elementos de aleación, debido al enriquecimiento de antimonio, fósforo, estaño, arsénico y otros elementos de impureza en el límite de grano, por lo que fortalece la fragilidad del límite de grano causada por la fragilidad del templado. Las características de este tipo de acero son las siguientes.
Cuando el acero templado se templa o pasa lentamente dentro del rango de temperatura de fragilidad (500 ~ 650), aparecerá la fragilidad del templado. Cuanto más larga sea la estancia o el tiempo de espera, la fragilidad será evidente.
Como resultado, el valor de impacto de las piezas a temperatura ambiente disminuyó significativamente.
La fragilidad del templado está relacionada con la velocidad de enfriamiento después del templado, y la fragilidad puede suprimirse o debilitarse mediante un enfriamiento rápido.
Este tipo de fragilidad por templado es reversible, la fragilidad se puede eliminar si el acero ha sido templado a alta temperatura y luego enfriado rápidamente, y la fragilidad aparecerá nuevamente si el acero ha sido templado en el rango de temperatura de fragilidad.
Tal fragilidad por templado dará como resultado una fractura frágil del acero a lo largo de los límites de grano.
El segundo tipo de fragilidad de templado de las medidas de supresión y prevención son las siguientes.
En el proceso de fundición de acero, el contenido de P, Sb, Sn, As y otras impurezas dañinas en el acero fundido se puede reducir para evitar su segregación en los límites de grano.
La adición de 0.2 % ~ 0.5 % Mo o 0.4 % ~ 1.0 % W al acero, el molibdeno se usa para ralentizar la segregación y difusión de elementos de impureza como el P hacia el límite de grano, o la selección de acero que contiene molibdeno o tungsteno , los cuales reducen el enriquecimiento de elementos de impureza en el límite de grano evitando su difusión.
Revenido a alta temperatura después del final del enfriamiento rápido, o en la medida de lo posible para acortar las piezas en el tiempo de residencia de temperatura frágil y enfriamiento rápido después del revenido.
Por enfriamiento incompleto o enfriamiento en dos fases, se pueden obtener granos finos para reducir y eliminar la fragilidad por revenido. Por otro lado, las impurezas se pueden concentrar en la ferrita para evitar la segregación hacia el borde del grano.
El grano austenítico fue refinado.
La fragilidad del templado del acero se puede eliminar mediante un tratamiento térmico de deformación a alta temperatura.
Cuando las piezas se nitruran durante mucho tiempo, se debe seleccionar acero de molibdeno con baja sensibilidad a la fragilidad del templado. capa, por lo general en el rango de 500 ~ 550 mm. Uso de nitrógeno con buena resistencia a la abrasión, requisito de alta resistencia a la fatiga del proceso de tratamiento térmico de piezas de precisión, pero es importante tener en cuenta que para reducir la fragilidad de la superficie de las piezas, después de cumplir con los requisitos de la capa de infiltración se debe volver al tratamiento con nitrógeno (40 ~ 70 x 0.3 ~ 0.6 h, la tasa de descomposición del amoníaco es superior al 540 %), el proceso es un vínculo muy importante; de lo contrario, provocará fallas prematuras en las piezas y afectará directamente el uso normal de las piezas de repuesto.