La fragilidad del temple, como fenómeno común durante el tratamiento térmico de metales, tiene un impacto significativo en las propiedades mecánicas de los materiales, especialmente en la tenacidad al impacto. Este artículo partirá del concepto básico de la fragilidad del temperamento, discutirá en detalle las causas de su formación y propondrá los métodos de prevención correspondientes.
1. Concepto básico de fragilidad del temperamento.
La fragilidad del temple, como su nombre indica, se refiere al fenómeno de fragilidad que se produce cuando el metal se templa después del enfriamiento. Según el rango de temperatura de templado que produce fragilidad, la fragilidad del templado se puede dividir en fragilidad a baja temperatura y fragilidad a alta temperatura. La fragilidad por temple a baja temperatura, también conocida como el primer tipo de fragilidad por temple, ocurre principalmente en el rango de temperatura de 250 a 400 grados; mientras que la fragilidad del temple a alta temperatura, también conocida como el segundo tipo de fragilidad del temple, ocurre principalmente en el rango de temperatura de 450 a 650 grados.
2. Causas de la fragilidad del temperamento
a. Fragilidad por temple a baja temperatura (fragilidad por temple tipo 1)
Las razones para la formación de fragilidad por temple a baja temperatura son relativamente complejas. Actualmente, existen principalmente las siguientes teorías:
• Teoría de la transformación de la austenita retenida: Se cree que la fragilidad por temple a baja temperatura se produce cuando la austenita retenida se transforma en martensita o bainita templada durante el proceso de revenido.
• Teoría de la precipitación de carburos: Se cree que la fragilidad por temple a baja temperatura se debe a la precipitación de carburos en escamas de la martensita. Estos carburos precipitan a lo largo de la interfaz de las tiras o láminas de martensita, reduciendo la resistencia a la fractura de los límites de los granos y convirtiéndolos en grietas. Camino ampliado.
• Teoría de la segregación de impurezas: se cree que la fragilidad del temple a baja temperatura se debe a la segregación de elementos impurezas en el acero como fósforo, azufre, arsénico, estaño, antimonio, etc. en los límites originales del grano de austenita, lo que resulta en el debilitamiento de los límites de los granos.
b. Fragilidad del temple a alta temperatura (segundo tipo de fragilidad del temple)
La causa de la fragilidad del temple a alta temperatura es relativamente clara, principalmente debido a la segregación de elementos traza de impurezas (como fósforo, estaño, antimonio, arsénico, etc.) o elementos de aleación en el acero a los límites originales del grano de austenita durante el templado. proceso. La segregación de estos elementos en los límites de los granos reduce la resistencia a la fractura de los límites de los granos, lo que lleva a una fractura frágil. Además, los elementos de aleación como el níquel, el cromo, el manganeso, etc. también promoverán la segregación de elementos impuros, agravando aún más el fenómeno de fragilización.
Se puede ver en la Figura 1 que durante el proceso de templado del acero 30Ni-Cr, a medida que aumenta la temperatura de templado, la tenacidad al impacto alcanza valores mínimos a 300 grados y 550 grados. El primer tipo de fragilidad del temperamento aparece cerca de los 300 grados. Después de que se produzca este tipo de fragilidad por temple, templarlo a una temperatura mayor o igual a 300 grados para evitar el rango de temperatura de fragilidad y restaurar su dureza; si nuevamente está en el rango de 250 ~ 400 grados, el templado interno no reducirá la dureza del material, por lo que se puede ver que el primer tipo de fragilidad del templado es irreversible. Como puede verse en la Figura 1, el segundo tipo de fragilidad del temperamento aparece cerca de los 500 grados; después de templar a una temperatura mayor o igual a 650 grados, enfriar lentamente y permanecer a 500 ~ 650 grados durante mucho tiempo también causará fragilidad, mientras que el enfriamiento rápido no producirá fragilidad, como se muestra en la Figura 1. Después de la fragilidad de el material que produce el segundo tipo de fragilidad por temple se elimina, si se calienta nuevamente al rango de temperatura frágil, o si se enfría lentamente en el rango frágil durante un tiempo prolongado, la fragilidad reaparecerá. Se puede observar que el segundo tipo de fragilidad del temperamento es reversible.
3. Métodos para prevenir la fragilidad del temperamento
a. Métodos para prevenir la fragilidad del temple a bajas temperaturas.
• Reducir el contenido de elementos impuros en el acero: Reducir el contenido de fósforo, azufre, arsénico, estaño, antimonio y otros elementos impuros en el acero mediante el refinado y otros procesos puede reducir fundamentalmente el riesgo de fragilidad a baja temperatura.
• Agregar elementos que refinan los granos de austenita: como niobio (Nb), vanadio (V), titanio (Ti), etc., puede refinar los granos de austenita y aumentar el área límite del grano, reduciendo así los elementos de impureza por unidad de área. La cantidad de segregación. .
• Ajustar el proceso de templado: el uso de templado isotérmico en lugar de templado y proceso de templado a alta temperatura puede evitar eficazmente la aparición de fragilidad a baja temperatura.
• Aleación: Agregar cantidades apropiadas de molibdeno (Mo), tungsteno (W) y otros elementos de aleación puede reducir la fragilidad del temple a baja temperatura. Al mismo tiempo, elementos como el silicio (Si) y el cromo (Cr) también pueden ajustar el rango de temperatura donde se produce fragilidad a baja temperatura para evitar la temperatura de templado requerida.
