回火的脆性机理与避免方法
回火脆化
回火脆化回火脆性是淬火钢回火后产生的脆化现象。
根据产生脆性的回火温度范围，可分为低温回火脆性和高温回火脆性。
低温回火脆性合金钢淬火得到马氏体组织后，在250～400℃温度范围回火使钢脆化，其韧性一脆性转化温度明显升高。
已脆化的钢不能再用低温回火加热的方法消除，故又称为“不可逆回火脆性”。
它主要发生在合金结构钢和低合金超高强度钢等钢种。
已脆化钢的断口是沿晶断口或是沿晶和准解理混合断口。
产生低温回火脆性的原因，普遍认为：(1)与渗碳体在低温回火时以薄片状在原奥氏体晶界析出，造成晶界脆化密切相关。
(2)杂质元素磷等在原奥氏体晶界偏聚也是造成低温回火脆性原因之一。
含磷低于0.005％的高纯钢并不产生低温回火脆性。
磷在火加热时发生奥氏体晶界偏聚，淬火后保留下来。
磷在原奥氏体晶界偏聚和渗碳体回火时在原奥氏体晶界析出，这两个因素造成沿晶脆断，促成了低温回火脆性的发生。
钢中合金元素对低温回火脆性产生较大的影响。
铬和锰促进杂质元素磷等在奥氏体晶界偏聚，从而促进低温回火脆性，钨和钒基本上没有影响，钼降低低温回火钢的韧性一脆性转化温度，但尚不足以抑制低温回火脆性。
硅能推迟回火时渗碳体析出，提高其生成温度，故可提高低温回火脆性发生的温度。
高温回火脆性合金钢淬火得到马氏体组织后，在450～600℃温度范围回火；或在650℃回火后以缓慢冷却速度经过350～600℃；或者在650℃回火后，在350～650℃温度范围长期加热，都使钢产生脆化现象如果已经脆化的钢重新加热到650℃然后快冷，可以恢复韧性，因此又称为“可逆回火脆性”高温回火脆性表现为钢的韧性一脆性转化温度的升高。
高温回火脆性。
敏感度一般用韧化状态和脆化状态的韧性一脆性转化温度之差(ΔT)来表示。
高温回火脆性越严重，钢的断口上沿晶断口比例也越高。
钢中元素对高温回火脆性的作用分成：(1)引发钢的高温回火脆性的杂质元素如磷、锡、锑等。
(2)以不同形式、不同程度促进或减缓高温回火脆性的合金元素。
回火防止器工作原理及使用注意事项（三篇）
回火防止器工作原理及使用注意事项在气焊或气割过程中，有时会发生气体火焰进人喷嘴内逆向燃烧的现象，称为回火。
回火时一旦逆向燃烧的火焰进人乙炔发生器或乙炔瓶内，就会发生燃烧爆炸事故。
回火防止器的作用是当焊炬或割炬发生回火时，可防止火焰倒流人乙炔发生器或乙炔瓶内，或阻止火焰在乙炔管道内燃烧，从而保障乙炔发生器或乙炔瓶等的安全。
所以乙炔发生器或乙炔瓶必须安装回火防止器。
当焊炬或割炬的焊嘴或割嘴被堵塞，焊嘴或割嘴过热使气体压力升高，增大混合气流动阻力，乙炔气工作压力过低或橡皮管堵塞，焊炬、割炬失修等使混合气流出速度降低，火焰燃烧速度大于混合气流出速度，氧气倒流等均可导致回火。
回火防止器按其工作原理分为水封式和干式两种；按通过乙炔压力分为低压式（小于0.01MPa）和中压式（0.01~0.05MPa）两种。
目前国内常用的与乙炔瓶配套的干式回火防止器，主要有中压防爆膜式和中压冶金式两种。
回火防止器使用时必须严格按照下列要求：l）安装在乙炔发生器上的回火防止器，其流量、压力必须与乙炔发生器发气量、乙炔压力相适应。
2）使用中压冶金片干式回火防止器或中压多孔陶瓷式回火防止器，要求乙炔含杂质和水分少，乙炔站应安装干燥器和净化器。
在使用中，当发现乙炔流量减少、阻力增加时，应清洗粉末冶金片或多孔陶瓷。
回火防止器工作原理及使用注意事项（二）回火防止器是一种用于钢材热处理过程中防止回火的设备，它通过对加热钢材进行水淬或油淬，以减少其回火现象。
回火防止器的工作原理主要包括淬火和回火两个阶段。
在钢材加热过程中，加热温度达到所需淬火温度时，开始淬火阶段。
这时，钢材表面温度高，内部温度低，而水或油的冷却速度较快，可以迅速将钢材表面温度降低，达到快速冷却的目的。
这种快速冷却的过程可以使钢材内部组织细化，硬度增加。
然而，淬火后的钢材存在一定的强度和脆性，需要进行回火处理。
回火阶段是在将钢材冷却至一定温度后，使其在一定温度范围内保持一段时间，然后慢慢降温。
燃气锅炉回火及脱火的原因及预防措施
燃气锅炉回火及脱火的原因及预防措施燃气锅炉是指以天然气、液化气或煤气等可燃气体为燃料的锅炉，通常用于供暖或热水供应等领域。
在运行过程中，由于多种原因，燃气锅炉可能会出现回火或脱火的情况，给使用和维护带来不便和安全风险。
本文将从回火及脱火的原因和预防措施两方面进行阐述。
一、燃气锅炉回火的原因及预防措施1、燃气供应不足当天然气、液化气或煤气等可燃气体供应不足时，燃气锅炉会出现回火的情况。
这是因为燃气中的可燃物质浓度下降，无法满足燃烧所需的氧气需求。
为了预防此类情况，应对燃气供应系统进行检查和维修，确保燃气供应稳定可靠。
2、燃烧室内积存异物燃烧室内积存的异物，如灰尘、沙子等，会影响燃烧室内的气流，使燃气无法完全燃烧，从而形成回火。
为了避免此类情况，应及时清理燃烧室内的异物，保持燃烧室干净。
3、燃油管道出现漏油当燃油管道出现漏油现象时，燃烧室内的氧气与燃油粘合，无法形成良好的燃烧状态，导致回火。
为了解决此问题，应经常检查燃油管道，保持管道的密封性。
4、点火系统失效点火系统失效会让燃气无法点燃，从而造成回火。
为了避免此情况发生，可以选择品质好的点火装置，并对其进行及时的检查和维修。
二、燃气锅炉脱火的原因及预防措施1、供氧不足燃气锅炉燃烧时，需要足够的氧气参与反应，当氧气不足时，会造成烟气中的一氧化碳增多，从而使燃气锅炉脱火。
为了避免这种情况，应保证燃气锅炉所设置的供氧口畅通无阻，以充分保证燃烧所需的氧气供应。
2、燃气质量不佳由于燃气质量不佳，即可燃物质浓度不足，会使燃气锅炉燃烧不充分，从而造成脱火。
为了避免这种情况，应在燃气采购时选择质量可靠的供应商，并对燃气进行检测，以保证燃气质量良好。
3、排烟不畅燃气锅炉使用后会产生大量的烟气，如果排烟系统不畅或管道被阻塞，会造成烟气反流，从而导致脱火。
因此，应保证排烟系统通畅，并定期检查和维护排烟管道。
总之，想要避免燃气锅炉出现回火和脱火的情况，需要对燃气锅炉进行逐一检查和维护，保证燃烧设备良好的运行状态。
脆性转变温度及回火脆性
脆性转变温度及回火脆性一般钢材随着温度的降低，冲击韧性（冲击功）降低，当降至某一温度时，冲击韧性（冲击功）急剧下降，钢材由韧性断裂变为脆性断裂，这种转变称为冷脆转变，转变的温度就称为冷脆温度，也即是脆性转变温度。
影响脆性转变温度的因素很多，有材料本身的因素，如晶体结构及强度等级、合金元素及夹杂物、晶粒大小等，有外部因素，如形变速度、应力状态、试样尺寸等。
(一)第一类回火脆性1.第一类回火脆性的主要特征及影响因素在200～350℃之间回火时出现的第一类回火脆性又称低温回火脆性。
如在出现第一类回火脆性后再加热到更高温度回火，可以将脆性消除，使冲击韧性重新升高。
此时若再在200～350℃温度范围内回火将不再会产生这种脆性。
由此可见，第一类回火脆性是不可逆的，故又可称之为不可逆回火脆性。
几乎所有的钢均存在第一类回火脆性。
如含碳不同的Cr-Mn钢回火后的冲击韧性均在350℃出现一低谷。
第一类回火脆性不仅降低室温冲击韧性，而且还使冷脆转变温度50％FATTe（钢料的冲击韧性）随测试温度的下降而出现显著下降时所对应的温度，即使钢料由韧性状态转变为脆性状态的温度称为冷脆转变温度，用50％FATT(℃）表示，详见金属力学性能]升高，断裂韧性Kle下降。
如Fe-0.28 C-0.6 4Mn-4.82Mo钢经225℃回火后Kle为117.4MN／m，而经300℃回火后由于出现了第一类回火脆性，使KIe降至73.5MN／m。
出现第一类回火脆性时大多为沿晶断裂，但也有少数为穿晶解理断裂。
影响笫一类回火脆性的因素主要是化学成分。
可以将钢中元素按其作用分为三类。
1)有害杂质元素，其中包括S、P、As、Sn、Sb、Cu、N、H、O等。
钢中存在这些元素时均将导致出现第一类回火脆性。
不含这些杂质元素的高纯钢没有或能减轻第一类回火脆。
2)促进第一类回火脆性的元素。
属于这一类的合金元素有Mn、Si、Cr、Ni、V 等。
这一类合金元素的存在能促进第一类回火脆性的发展。
焊割操作产生回火的原因和怎样处理回火
焊接和切割操作中回火的原因及处理方法
焊接和切割操作中回火有五个原因：
1、焊嘴过分接近熔融金属，使焊嘴喷吼附近阻力增大，焊、割炬
内混合气体难于流出，压力升高，将部分混合气体压入乙炔系统，
2、焊嘴过热，增加了混合气体的流动阻力，使混合气体受膨胀。
如焊嘴温度超过400℃时，部分混合气体太迟，无法从焊接喷嘴中流出，就在喷嘴内部燃烧而发生“啪啪”的爆炸声。
3、焊嘴被熔化金属或飞溅火星填塞，混合气体难以喷射并流回乙
炔系统。
4、乙炔气压过小。
氧气容易进入乙炔系统，在熄火的瞬间，通常
是由于氧气或空气进入焊接、割炬的乙炔管。
这样最易引起爆炸。
5、焊、割炬年久失修，阀门渗漏，使氧气流入乙炔系统，点火时
立即发生回火爆炸。
这种情况危险性最大。
当焊、割炬发生回火时，应立即并闭乙炔开关，然后再关闭氧气
开关，待火熄灭后，再打开氧气阀吹去残留在焊、割炬内的余焰和杂质，在焊柄未热之前，不要继续工作。
回火的脆性机理与避免方法
回火脆性的机理与避免方法二、低温回火脆性1. 低温回火脆性的机理低温回火脆性几乎在所有的工业用钢中都会出现。
低温回火脆性产生的机理： 一般认为，低温回火脆性是由于马氏体分解时沿马氏体条或 片的界面析出断续的薄壳状碳化物，降低了晶界的断裂强度，使之成为裂纹扩展的路径，因而导致脆性断裂。
如果提高回火温度，由于析出的碳化物聚集和球化，改善了脆化界面状况而使钢的韧性又重新恢复或提高。
另外也有认为低温回火脆性是韧性相残余奥氏体的转变所 引起的。
钢中含有合金元素一般不能抑制低温回火脆性，但Si 、Cr 、Mn 等元素可使脆化温度推向更高温度。
例如，3 S =1.0%~1.5%的钢，产生脆化的温度为 300~320C;而3 S i=1.0%~1.5%、 3C r =1.5%~2.0%的钢，脆化温度可达 350~370C 。
2. 低温回火脆性防止措施到目前为止还没有一种有效地消除低温回火脆性的热处理或合金化方法。
一些产生机理，可以采取以下措施来防止或减轻低温回火脆性：(1) 降低钢中杂质元素的含量；(2) 用Al 脱氧或加入Nb V 、Ti 等合金元素细化奥氏体晶粒； (3) 加入Mo W 等可以减轻第一类回火脆性的合金元素；摘要：金属脆性断裂过程中，承受的工程应力通常不超过材料的屈服强度，甚至低于 按宏观强度理论确定的许用应力。
由于脆性断裂前既无宏观塑性变形， 又无其他预兆，并且一旦开裂后，裂纹扩展迅速，造成整体断裂或很大的裂口，有时还产生很多碎片， 容易导致严重事故。
脆性断裂通常发生于塑性和韧性差的金属或合金中。
本文将从淬火钢回火过程中产生的回火脆性这方面探讨， 而进一步提高钢的冲击韧性进行讨论。
关键词：回火脆性 冲击韧性—、基本概念冲击韧性是指金属抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力，要指标。
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钢回火脆性的防止方法及其应用
（ １ ） 自回火温度快冷 。 以抑制杂质 或合金在晶界上偏聚。 但这种办 法只适用 中小型工件 ， 因大型工 件的芯部难 以实现快冷。 同时 ， 大件在 快冷后 。 内应力较大 。 （ ２ ） 选用含 Ｍ ０ 、 ｗ 的合金钢 ， 以延缓杂质元素的偏聚过程 ， 这种方 法适用 于一般大件。含 Ｍ ｏ 、 ｗ 的合金钢可以油冷或 空冷 ， 但仍不要随 炉冷 。此类钢还应避免在第 一类 回火脆性 区温度 回火。 （ ３ ） 选用高纯度钢材 ， 以减少钢 中杂质含量。但要增加成本 。 （ ４ ） 采用两次淬火工艺 ， 使杂质 、 合金元素均匀分布在晶粒 中。 （ ５ ） 进行高 温形变热处理 ． 使奥氏体晶粒细化或使 晶界变成锯齿 状以增加 晶界面积 ， 减少杂质在 晶界的偏聚程度 。 第二类 回火脆性 （ 也称为可逆圆火脆性 ） 其主要特点 ： 另外 。 有些合金钢经焊接加 工后。 其焊缝 、 焊点上易产生淬 火。 （ １ ） 回火脆性 的出现与回火后 的冷却速度有关 。 回火后快 冷（ 水或 组织 ．因此不要在第一类 回火脆 性区温度范 围进行 消除应力 回 油冷） ， 不 出现 回火脆性 ， 慢冷（ 空冷或随炉冷 ） 则 出现脆性。 由于第二类 回火脆性具有 可逆性 ． 经过调质的合金钢进行焊接后 ， （ ２ ） 具有不可逆性 。 如果把 已出现这种 回火脆性的钢 ， 重新加热 到 火 。 不要缓冷 特别注意不 脆性 区温度 回火再快冷到室温 ， 其脆性 即可消除。如果重新加热到脆 在第二类 回火脆性温度区内消除应力退火后 ． 能因怕快冷产生变形而随炉缓 冷。 性区温度 回火 ， 随后用慢冷 ， 脆性则 又会 出现 。 （ ３ ） 该类 回火脆性主要在含有 ｃ ｒ 、 Ｎ ｉ 、 Ｍ ｎ 、 Ｓ ｉ 等合金钢 中出现。
回火脆性和氢淬等解释
• 不同显微组织对氢脆的敏感性大致按如 下次序增加：铁素体或珠光体，贝氏体， 低碳马氏体，马氏体和贝氏体的混合物， 孪晶马氏体。渗碳淬火组织中具有较敏 感的显微组织。 • 应力测试表明，延迟断裂的零件处于三 向拉应力状态。
•氢脆的检查表明：在碳氮共渗直接淬火、低温回火 后的试样，慢速拉伸的塑性指标（断面收缩率）明 显下降，如表下表所示：
• • • • •
产生氢脆一般必须具有三个基本条件： 1）有足够的氢； 2）有对氢敏感的金相组织； 3）有足够的三向应力存在。 如上所述，渗碳、碳氮共渗，保护气氛加热所 用的气氛中，都含有大量的氢气，无论是排气 • 阶段还是强渗阶段，炉气中存在着大量的可被 工件表面吸附的活性氢原子，工件在此气氛下 长时间保温，必然有渗氢现象。非金属夹杂物 等缺陷又易捕获氢，使氢在沿晶界分布的夹杂 物中含量增高。
回火脆性 钢在回火时会产生回火脆性现象，即在250℃～ 400℃和450℃～650℃两个温度区间回火后，钢的 冲击韧性明显下降(见图 6.10)。这种脆化现象称 为回火脆性。
Байду номын сангаас
根据脆化现象产生的机理和温度区间，回火脆性可 分为两类： 1) 第一类回火脆性(低温回火脆性) 钢在250℃～350℃范围内回火时出现的脆性称为 低温回火脆性。因为这种回火脆性产生后无法消除 ，所以也称它为不可逆回火脆性。回火后的冷却速 度对这种脆性没有影响。 低温回火脆性产生的原因是由于回火马氏体中分解 出稳定的细片状化合物而引起的。为了防止低温回 火脆性，通常的办法是避免在脆化温度范围内回火 ，有时为了保证要求的力学性能，必须在脆化温度 回火时，可采取等温淬火。
2) 第二类回火脆性(高温回火脆性) 有些合金钢尤其是含Cr、Ni、Mn等元素的合金钢， 在450℃～650℃高温回火后缓冷时，会使冲击韧性 下降的现象，而回火后快冷则不出现脆性。这种脆 性称为高温回火脆性，有时也称可逆回火脆性。这 种脆性的产生与加热和冷却条件有关。
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回火脆性的机理与避免方法
摘要：金属脆性断裂过程中，承受的工程应力通常不超过材料的屈服强度，甚至低于按宏观强度理论确定的许用应力。
由于脆性断裂前既无宏观塑性变形，又无其他预兆，并且一旦开裂后，裂纹扩展迅速，造成整体断裂或很大的裂口，有时还产生很多碎片，容易导致严重事故。
脆性断裂通常发生于塑性和韧性差的金属或合金中。
本文将从淬火钢回火过程中产生的回火脆性这方面探讨，就如何防止出现回火脆性，从而进一步提高钢的冲击韧性进行讨论。
关键词：回火脆性冲击韧性
一、基本概念
冲击韧性是指金属抵抗冲击载荷作用而不被破坏的能力，是金属材料力学性能的一个重要指标。
淬火钢回火时的冲击韧性并不总是随回火
温度的升高单调增大，有些钢在一定的温度范围
内回火时，其冲击韧性显著下降，这种脆化现象
叫做钢的回火脆性。
钢在250~400℃温度范围内出现的回火脆
性叫第一类回火脆性，也叫低温回火脆性；在
450~650℃温度范围内出现的回火脆性叫做第二
类回火脆性，也叫高温回火脆性。
二、低温回火脆性
1.低温回火脆性的机理
低温回火脆性几乎在所有的工业用钢中都会出现。
低温回火脆性产生的机理：一般认为，低温回火脆性是由于马氏体分解时沿马氏体条或片的界面析出断续的薄壳状碳化物，降低了晶界的断裂强度，使之成为裂纹扩展的路径，因而导致脆性断裂。
如果提高回火温度，由于析出的碳化物聚集和球化，改善了脆化界面状况而使钢的韧性又重新恢复或提高。
另外也有认为低温回火脆性是韧性相残余奥氏体的转变所引起的。
钢中含有合金元素一般不能抑制低温回火脆性，但Si、Cr、Mn等元素可使脆化温度推向更高温度。
例如，ωS i=1.0%~1.5%的钢，产生脆化的温度为300~320℃；而ωS i=1.0%~1.5%、ωC r=1.5%~2.0%的钢，脆化温度可达350~370℃。
2.低温回火脆性防止措施
到目前为止还没有一种有效地消除低温回火脆性的热处理或合金化方法。
但根据上面的一些产生机理，可以采取以下措施来防止或减轻低温回火脆性：
（1）降低钢中杂质元素的含量；
（2）用Al脱氧或加入Nb、V、Ti等合金元素细化奥氏体晶粒；
（3）加入Mo、W等可以减轻第一类回火脆性的合金元素；
（4）加入Cr、Si以调整发生第一类回火脆性的温度范围，使之避开所需的回火温度；
（5）采用等温淬火代替淬火加高温回火。
三、高温回火脆性
高温回火脆性主要在合金结构钢中出现，碳钢一般不出现这种脆性。
高温回火脆性通常在回火保温后缓冷的情况下出现，若快速冷却，脆化现象将消失或受到抑制。
因此这种回火脆性可以通过再次高温回火并快冷的办法消除，但是若将已消除脆性的钢件重新高温回火并随后缓冷时脆化现象又再次出现。
为此，高温回火脆性又称可逆回火脆性。
1.影响高温回火脆性的因素
（1）化学成分的影响： Sb、Sn、P、As等杂质元素在回火处理时向原奥氏体晶界偏聚，减弱了奥氏体晶界上原子间的结合力，降低晶界断裂强度是产生高温回火脆性的
主要原因。
Ni、Cr等合金元素不但促进这些杂质元素的偏聚，而且本身也向晶界
偏聚，进一步降低了晶界断裂强度，从而增大了回火脆性倾向。
Mo与杂质元素发
生交换作用，抑制杂质元素向晶
界偏聚，从而能减轻回火脆性倾
向。
（2）热处理工艺参数的影
响：
A．在450~650℃范围内回火脆性
的脆化速度及脆化程度均与回
火温度与时间有关；
B．在550℃以下，温度
愈低，脆化速度愈慢，能达到的
脆化程度愈大；
C．550℃以上，随着等温温度升
高，脆化速度愈慢，能达到的脆化程度进一步下降。
缓冷脆化不仅与回火温度与时间有关，更主要的是与回火后的
冷速有关。
650℃回火后的冷速愈低，室温下冲击韧性值也愈低。
（3）组织因素的影响：不论钢具有何种原始组织均有第二类回火脆性，以马氏体组织的回火脆性最为严重，贝氏体次之，珠光体组织最轻。
第二类回火脆性还与奥氏
体晶粒有关，奥氏体晶粒愈细，第二类回火脆性愈轻。
2．高温回火脆性的主要特征
1）是一种晶界脆化；
2）脆化与温度有关，脆化需要时间，脆化动力学具有“C”曲线特性；
3）与钢材化学成分密切相关；
4）脆化过程具有可逆性；
5）原始组织为贝氏体或珠光体时也能发生脆化。
所以，高温回火脆性的脆化过程必然是一个受扩散控制，并发生于晶界的能使晶界弱化的与马氏体及残余奥氏体无直接关系的可逆过程。
3.高温回火脆性的机理
目前关于高温回火脆性的形成理论主要有两种：析出理论和偏聚理论。
析出理论，即是碳化物、氧化物、磷化物等脆性相沿晶界析出的理论。
回火后缓冷脆性相沿晶界析出而引起脆化。
温度升高时，脆性相重新回溶而使脆性消失。
这可解释高温回火脆性的可逆性。
偏聚理论，即沿奥氏体2~3个原子厚度的晶界薄层内确实偏聚了某些合金元素及杂质元
素，且杂质元素的偏聚与高温回火脆性有良好对应关系。
4.高温回火脆性的防止措施
防止或减轻高温回火脆性的方法很多。
采用高温回火后快冷的方法可抑制回火脆性，但这种方法不适用于对回火脆性敏感的较大工件。
在钢中加入Mo、W等合金元素阻碍杂质元素在晶界上偏聚，也可以有效地抑制高温回火脆性。
此外，对亚共析钢采用亚温淬火方法，使P等杂质元素溶入残留的铁素体中，减轻P等杂质元素在原奥氏体晶界面上的偏聚，也可以减小高温回火脆性倾向。
还有，选择含杂质元素极少的优质钢材以及采用形变热处理等方法都可以减轻高温回火脆性。
四、结论
回火脆性对金属材料的力学性能产生不利影响，如果不给予正视可能会给生产与生活带来不必要的损失。
对于高温回火脆性和低温回火脆性，根据产生的机理不同，要采取不同的措施，从而提高金属材料的力学性能。