Mae brauder tymer, fel ffenomen gyffredin yn ystod triniaeth wres metel, yn cael effaith sylweddol ar briodweddau mecanyddol deunyddiau, yn enwedig caledwch effaith. Bydd yr erthygl hon yn dechrau o'r cysyniad sylfaenol o frwythder tymer, yn trafod ei achosion ffurfio yn fanwl, ac yn cynnig dulliau atal cyfatebol.
1. Cysyniad sylfaenol brau tymer
Mae brauder tymer, fel yr awgryma'r enw, yn cyfeirio at y ffenomen embrittlement sy'n digwydd pan fydd metel yn cael ei dymheru ar ôl diffodd. Yn ôl yr ystod tymheredd tymheru sy'n cynhyrchu brau, gellir rhannu brittleness tymer yn brittleness tymheredd isel a brau tymheredd uchel. Mae brittleness tymer tymheredd isel, a elwir hefyd yn y math cyntaf o brau tymer, yn digwydd yn bennaf yn yr ystod tymheredd o 250 i 400 gradd; tra bod brittleness tymer tymheredd uchel, adwaenir hefyd fel yr ail fath o brau tymer, yn bennaf yn digwydd yn yr ystod tymheredd o 450 i 650 gradd.
2. Achosion brau tymer
a. Brauder tymer tymheredd isel (breuder tymer math 1)
Mae'r rhesymau dros ffurfio brau tymer tymheredd isel yn gymharol gymhleth. Ar hyn o bryd, mae'r damcaniaethau canlynol yn bennaf:
• Theori trawsnewid austenit wrth gefn: Credir bod brau tymer tymheredd isel yn cael ei achosi pan fydd austenit a gedwir yn trawsnewid yn martensit tymherus neu bainit yn ystod y broses dymheru.
• Damcaniaeth dyddodiad carbid: Credir bod brau tymer tymheredd isel yn digwydd oherwydd dyddodiad carbidau naddion o fartensit. Mae'r carbidau hyn yn gwaddodi ar hyd rhyngwyneb stribedi neu ddalennau martensite, gan leihau cryfder torri asgwrn y ffiniau grawn a'u troi'n graciau. Llwybr estynedig.
• Theori gwahanu amhuredd: Credir bod brittleness tymer tymheredd isel o ganlyniad i wahanu elfennau amhuredd mewn dur megis ffosfforws, sylffwr, arsenig, tun, antimoni, ac ati ar y ffiniau grawn austenit gwreiddiol, gan arwain at wanhau o y terfynau grawn.
b. Brauder tymer tymheredd uchel (ail fath o frau tymer)
Mae achos brau tymer tymheredd uchel yn gymharol glir, yn bennaf oherwydd gwahanu elfennau amhuredd hybrin (fel ffosfforws, tun, antimoni, arsenig, ac ati) neu elfennau aloi yn y dur i'r ffiniau grawn austenit gwreiddiol yn ystod y tymheru. proses. Mae gwahanu'r elfennau hyn ar y ffiniau grawn yn lleihau cryfder hollt y ffiniau grawn, gan arwain at doriad brau. Yn ogystal, bydd elfennau aloi fel nicel, cromiwm, manganîs, ac ati hefyd yn hyrwyddo gwahanu elfennau amhuredd, gan waethygu'r ffenomen embrittlement ymhellach.
Gellir gweld o Ffigur 1, yn ystod y broses dymheru o ddur 30Ni-Cr, wrth i'r tymheredd tymheru gynyddu, bod y caledwch effaith yn cyrraedd y gwerthoedd lleiaf ar 300 gradd a 550 gradd. Mae'r math cyntaf o frau tymer yn ymddangos yn agos at 300 gradd. Ar ôl i'r math hwn o frau tymer ddigwydd, ei dymheru ar dymheredd sy'n Fwy na neu'n hafal i 300 gradd i osgoi'r ystod tymheredd embrittlement ac adfer ei wydnwch; os yw eto yn yr ystod o 250 ~ 400 gradd, ni fydd tymheru mewnol yn lleihau caledwch y deunydd, felly gellir gweld bod y math cyntaf o frau tymer yn anghildroadwy. Fel y gwelir o Ffigur 1, mae'r ail fath o frau tymer yn ymddangos yn agos at 500 gradd; ar ôl tymheru ar dymheredd Yn fwy na neu'n hafal i 650 gradd, bydd oeri'n araf ac aros ar 500 ~ 650 gradd am amser hir hefyd yn achosi embrittlement, tra na fydd oeri cyflym yn digwydd, fel y dangosir yn Ffigur 1. Ar ôl brau. mae'r deunydd sy'n cynhyrchu'r ail fath o frau tymer yn cael ei ddileu, os caiff ei gynhesu i'r ystod tymheredd brau eto, neu os caiff ei oeri'n araf yn yr ystod brau am gyfnod hir. amser, bydd y brau yn ailymddangos. Gellir gweld bod yr ail fath o brau tymer yn gildroadwy.
3. Dulliau i atal brau tymer
a. Dulliau i atal brau tymer tymheredd isel
• Lleihau cynnwys elfennau amhuredd mewn dur: Gall lleihau'r cynnwys ffosfforws, sylffwr, arsenig, tun, antimoni ac elfennau amhuredd eraill mewn dur trwy fireinio a phrosesau eraill leihau'r risg o fregusrwydd tymheredd isel yn sylfaenol.
• Ychwanegu elfennau sy'n mireinio grawn austenite: megis niobium (Nb), vanadium (V), titaniwm (Ti), ac ati, gall fireinio grawn austenite a chynyddu arwynebedd ffin grawn, a thrwy hynny leihau elfennau amhuredd fesul uned ardal Y swm o wahanu .
• Addasu'r broses dymheru: Gall defnyddio diffodd isothermol yn lle diffodd a phroses dymheru tymheredd uchel osgoi brau ar dymheredd isel rhag digwydd.
• Alloying: Gall ychwanegu symiau priodol o molybdenwm (Mo), twngsten (W) ac elfennau aloi eraill leihau brau tymer tymheredd isel. Ar yr un pryd, gall elfennau megis silicon (Si) a chromiwm (Cr) hefyd addasu'r ystod tymheredd lle mae brau tymheredd isel yn digwydd er mwyn osgoi'r tymheredd tymheru gofynnol.