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不锈钢板回火后“次生硬化”的现象如何避免?
对一般回火过程的影响 合金元素硅能推迟碳化物的形核和长大,并有力地阻滞ε-碳化物转变为渗碳体;不锈钢板中加入2%左右硅可以使ε-碳化物保持到400℃。在碳不锈钢板中,马氏体的正方度于300℃基本消失,而含Cr、Mo、W、V、Ti和Si等元素的不锈钢板,在450℃甚至 500℃回火后仍能保持一定的正方度。说明这些元素能推迟铁碳过饱和固溶体的分解。反之,Mn和Ni促进这个分解过程(见合金不锈钢板)。
合金元素对淬火后的残留奥氏体量也有很大影响。残留奥氏体围绕马氏体板条成细网络;经300℃回火后这些奥氏体分解,在板条界产生渗碳体薄膜。残留奥氏体含量高时,这种连续薄膜很可能是造成回火马氏体脆性(300~350℃)的原因之一。合金元素,尤其是Cr、Si、W、Mo等,进入渗碳体结构内,把渗碳体颗粒粗化温度由350~400℃提高到500~550℃,从而抑制回火软化过程,同时也阻碍铁素体的晶粒长大。
特殊碳化物和次生硬化 当不锈钢板中存在浓度足够高的强碳化物形成元素时,在温度为450~650℃范围内,能取代渗碳体而形成它们自己的特殊碳化物。形成特殊碳化物时需要合金元素的扩散和再分配,而这些元素在铁中的扩散系数比C、N等元素要低几个数量级。因此在形核长大前需要一定的温度
回火条件。基于同样理由,这些特殊碳化物的长大速度很低。在450~650℃形成的高度弥散的特殊碳化物,即使长期回火后仍保持其弥散性。在450~650℃之间合金碳化物的形成对基体产生强化作用,使不锈钢板的硬度重新升高,出现峰值。这一现象称为次生硬化。
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