关于35CrMo钢的回火脆性的讨论

※第二类回火脆性，因为产生在较高的温度回火之后，所以又叫高温回火脆 性，第二类回火脆性具有可逆性，也称可逆回火脆性．第二类回火脆性，只存在 于合金钢中。合金钢中含有的合金种类不同，对第二类回火脆性影响不同，促进 第二类回火脆性的合金元素有：Ｍn，Ｃr，Ｎ，Ｐ，Ｖ，Ｃu，Ｎi 等，延迟第二 类回火脆性的合金元素有:Be，Mo，W 等，35CrMo 钢既含有促进元素Ｃr，又含 有延迟元素 Mo，至于 35CrMo 钢是否具有第二类回火脆性，要看高温回火之后 快速冷却测得的冲击韧性 αk1 与高温回火之后慢速冷却测得的冲击韧性 αk2 之比 是多少，理论上说(《金属热处理原理》刘云旭编著 P250):高温回火之后快速冷 却测得的冲击韧性 αk1 与高温回火之后慢速冷却测得的冲击韧性 αk2 之比大于 1， 表示这种钢具有回火脆性，而且比值越大，回火脆性的倾向越严重。
※理论上，35CrMo 钢究竟有没有第二类回火脆性呢?我认为应该没有。 因为正常的 35CrMo 钢所加入的 Mo 其中有个作用就是为了达到"没有回火脆 性倾向"的，但具体到"man"，"shaod"所述的 35CrMo 钢，我认为不能排除有回火 脆性的问题。因为回火脆性不但与冷却速度有关而且还与钢的化学成分(主要合 金元素，特别是杂质元素的含量)，组织状态，原始 A 晶粒度，强度等因素有关 系。 例 1，35CrMo 钢若经高温锻造后出现严重的 W 组织，接着对该钢进行调质 处理时，该钢就很可能出现第二类回火脆性。 例 2，35CrMo 钢的主要合金元素达标，而其杂质含量若严重超标的话(特别是 P，As，S，Sn 等)，这样尽管我们认真对该钢进行了调质处理，但也不能排除出
由此在结合我们加工中回火后缓冷零件加工容易，而快冷零件加工中有粘刀。 不断屑等现象存在，看来的确有回火脆性现象，我们也调整了热处理工艺，在此 我要谢谢大家的帮助。但让我现在也闹不明白的是：为什么两种工艺下的冲击韧 性会相差无几？
※脆性的存在是肯定的 Cr、Si、Mn 具有增大回火脆性的倾向。Mo、W 具有降低回火脆性的倾向。
关于 35CrMo 钢的回火脆性的讨论
无论碳钢还是合金钢都存在回火脆性。 第一类回火脆性，又称不可逆回火脆性，一旦出现就不易消除。碳钢在 200—300 度，合金钢在 250—400 度回火后缓冷，极易出现。普遍认为，第一类 回火脆性的出现，是因为马氏体分解析出碳化物造成的。 第二类回火脆性，又称可逆回火脆性，只存在于合金钢中。合金钢在 500—650 度回火后缓冷，极易出现。关于第二类回火脆性的本质，目前还不是十分清楚。 第二类回火脆性可以采取回火后快冷的办法避免。
我们曾调质过 35CrMo 钢轴类件，620℃回火，水冷冲击韧性 αk1 为 18-20kg。 m/cm2，空冷冲击韧性 αk2 为 13-15kg。m/cm2，炉冷冲击韧性 αk3 为 8-11kg。 m/cm2，可见 35CrMo 钢高温回火之后快速冷却测得的冲击韧性 αk1 与高温回火 之后慢速冷却测得的冲击韧性 αk2 之比大于 1，说明 35CrMo 钢具有第二类回火 脆性。只是回火脆性的倾向没有铬锰钢等钢种严重。
第二类回火脆性存在于 35CrMo 是轻微的，我觉得目前认为快冷来防止第二 类回火脆性是没有问题的。问题是怎样热处理时才会出现第二类回火脆性（封闭 式回火还是开放式的回火），出现第二类回火脆性的冷却速度是多少，有没有一 个临界冷却温度。我觉得如果可以有一个临界冷却温度，我们就可以省去水冷、 油冷等麻烦的操作。
第二类回火脆性主要发生在含 Cr，Mn 或 Cr-Ni，Cr-Ni-Mo 等合金钢中。 但要注意的是纯合金钢对高温回火不敏感，因此，钢的脆性与杂质元素 P，As， Sn，Sb 等有密切关系。但当合金钢中合金的含量不多，如 Mn 含量少于 0.5%时这 种脆性是不存在的，也就是陆丰兄说的第二类回火脆性只存在于合金钢碳素钢没 有的原因。再看 35CrMo 的成份，Cr 的含量让我们就大概可以确定此钢有二类回 火脆性。
参考书目： 《热处理实用数据手册》 叶卫平、张覃轶 《金属热处理原理》 刘云旭
铁中各种合金元素折算成碳的含量。碳素钢中决定强度 和可焊性的因素主要是含碳量。合金钢(主要是低合金钢)除碳以外各种合金元素 对钢材的强度与可焊性也起着重要作用。 中文名
ceq 外文名
carbon equivalent 折算
各种合金元素折算成碳的含量 算法
经验公式 允许偏差
为+0.03% carbon equivalent 将钢铁中各种合金元素折算成碳的含量。碳素钢中决定 强度和可焊性的因素主要是含碳量。合金钢(主要是低合金钢)除碳以外各种合金 元素对钢材的强度与可焊性也起着重要作用。为便于表达这些材料的强度性能和 焊接性能便通过大量试验数据的统计简单地以碳当量来表示。有许多碳当量指标， 如拉伸强度碳当量、屈服强度碳当量、焊接碳当量，还有裂纹敏感性指标(实质 上也是碳当量)。每一种元素的碳当量以 1/X 表示，X 一般为正整数，由统计数 据决定。若干元素的碳当量计算之和即各个 1/X 值之和。同一元素在不同的碳当 量计算法中其 X 值不同。不同研究者得到的 X 值也不相同 [1] 。
有人可能会问不是还有 Mo 吗? 的确！Mo 是有效抑制第二类回火脆性的产生，不过那是在 Mo 含量在.2%-0.5% 的时侯，当它的含量超过 0.5%时反而增加了回火脆性的倾向。所以我说此钢二 类脆性肯定存在。
※钼的加入，可以提高钢的淬透性与热强性，又可以防止第二类回火脆性。 但钼加入过多，会造成钼碳化物偏析，在回火过程中沿晶界呈针状或网状析出， 影响钢的韧性。
1、35CrMo 由于 Mo 元素的加入使其所说的对于回火后缓冷的第二类回火脆性减 少到很少，几乎表现不敏感。 2、但其韧性对回火温度的敏感性较强，主要表现为 1）低温回火时，在马氏体内部析出弥散的 ε 碳化物，起到均匀强化的作用，使 韧性略有提高 2）中温回火时，晶界处的残奥敬爱事分解为 Fe3c 并促使杂质元素在晶界的偏聚， 使晶间结合力降低，韧性下降。 3）高温回火时，马氏体进一步分解为以回火索氏体为主的组织，使 35CrMo 钢 的韧性明显改善。
Cr、Mn、P、As、Sb 等元素时，会使高温回火脆性倾向增大。如果钢中除 Cr 以外，还含有 Ni 或相当的 Mn 时，则高温回火脆性更为显著。而 W。Mo 等 元素能减弱高温回火脆性的倾向。例如钢中含 Mo=0.5%可以有效抑制高温回火 脆性；但是我今天在一本小日本的资料上《预防热处理废品的措施》中对回火脆 性是这么描述的"钢的回火行为是，回火温度升高，硬度降低，而由延伸率。断 面收缩率与冲击值所表示的韧性则随之升高。但是在 300 度左右回火时，冲击韧 性出现反常降低的现象。不管结构钢的钢种和碳量如何，在该温度回火时都要出 现这种脆性。为赋予结构钢韧性而进行的淬火回火处理，由于存在这种反常的脆 化现象，最好避免在 250-550℃范围内回火。此外，在 600℃附近回火时，慢冷 会引起显著脆化，因此回火后必须快冷。不过，有的形状和大小的工件从该温度 快冷有开裂的危险。因此也应注意避免采用过快的冷却速度。钢中磷会促进回火 脆性，而加钼合金化却可减轻回火脆性，这是大家熟知的事实。
现第二类回火脆性的可能。 由此可见，35CrMo 钢出现不出现第二类回火脆性，这与该钢的合金化水平，
先期预处理等因素确实有关，为了防止出现第二类回火脆性，很多钢例如高速钢 特大锻件等就不能简单的用高温回火后快冷的办法来防止出现第二类回火脆性 的。而是从合金化及必要的预处理来保证的。对了，回火脆性断口的特点是晶界 脆断，这可检查一下看看。
碳钢及合金结构钢的碳当量经验公式： C 当量=[C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]*100% 式中：C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu 为钢中该元素含量 碳当量 Ceq（百分比）值可按以下公式计算： Ceq=C+Mn/6+(Cr+V+Mo)/5+(Cu+Ni)/15
※的确，按标准该钢钼的含量在 0.2-0.3，但试问国内有几家能每次做到这一 标准?我厂用的普通 20 号钢进口料都经常有成份超标的现象，同一个厂出的 Cr12MoV 最多时有五种成份不等的材料，还有考虑到成份偏析杂质元素的堆集的 因素，难保在材料的某一部份某一截面存在脆性现象。另外，在工艺上调质前的 处理方法(如锻造，退火不当)及过高的淬火温度都对脆性有很大影响，工件服役 在较高温度即使加入钼等元素都不能避免回火脆性的产生。 （35CrMo 的钼含量究竟是 0.2-0.3，还是 0.15-0.25？）
它断裂的主要原因是 1：水淬火可以但淬火温度要相应降低，淬火温度高又冷透增加裂的可能。 2：回火不充分
叶卫平，张覃轶的《热处理实用数据手册》 336 页附录 D 回火脆性，35CrMo 第 一类回火脆性温度 250-499 度，第二类回火脆性是无明显脆性
结论：理论上 35CrMo 是没有回火脆性的，产生回火脆性的原因一方面是材料本 身中的杂质造成的，另一方面是热处理工艺不当造成。