回火脆性是什么？紧固件回火

回火脆性是什么？紧固件回火

热处理车间老师傅常说"回火要躲开脆性区"，说的就是回火脆性。高强螺栓回火温度选不对，韧性急剧下降，装上没多久就断。回火脆性是什么、怎么避免，这篇文章讲清楚。

回火脆性是什么

回火脆性是某些钢在特定温度范围回火后，冲击韧性显著下降的现象。淬火钢回火时，有两个脆性区：第一类回火脆性，发生在 250 到 400 摄氏度，也叫低温回火脆性，几乎所有钢都会出现，一旦发生无法消除；第二类回火脆性，发生在 450 到 650 摄氏度，主要出现在含铬、锰、镍的合金钢里，比如 40Cr、35CrMo，可以通过快冷或加钼抑制。

回火脆性的危害：硬度、强度看起来正常，但冲击韧性大幅下降，螺栓变得又硬又脆，受力时没有塑性变形就直接断裂，是典型的脆性断口。

为什么高强螺栓特别要注意

8.8 级和 10.9 级高强螺栓用中碳合金钢制造，正好落在第二类回火脆性敏感钢种里。回火温度：8.8 级常用 520 到 580 度，10.9 级常用 460 到 520 度——10.9 级螺栓的回火温度区间恰好靠近 450 到 650 度的脆性区边缘，如果回火后冷却太慢，冲击韧性就会损失。

实际案例：某批 10.9 级螺栓回火后炉冷，硬度合格、强度合格，但冲击试验韧性值只有正常值的三分之一。装配后螺栓在预紧力下发生延迟脆断。排查发现就是回火后冷却太慢，产生第二类回火脆性。

怎么避免回火脆性

避免第二类回火脆性有三个办法：一是在钢中加入钼元素，含钼 0.3% 到 0.5% 能明显抑制回火脆性，35CrMo 就靠钼来抑制；二是回火后快速冷却，回火保温结束直接水冷或油冷，跳过脆性区的慢冷阶段，这是最常用的工艺手段；三是控制杂质元素，磷含量越低回火脆性越不敏感，所以高强螺栓用钢要求磷含量小于 0.025%。

第一类回火脆性无法消除，只能避开：选回火温度时绕开这个区间，或者用等温淬火等工艺替代。高强螺栓回火温度一般不低于 400 度，既避开第一类脆性区，又获得足够的韧性。

回火后怎么检验

回火质量的检验重点是冲击韧性：按标准取样做冲击试验，40Cr 调质件冲击功一般要求不小于 40 到 60 焦耳，具体按客户要求。硬度检验：回火后硬度应在目标范围，8.8 级 HRC 22 到 32，10.9 级 HRC 32 到 39。金相检验：回火索氏体组织均匀，无异常。

工艺管理上，回火温度、保温时间、出炉冷却方式都要记录在工艺卡上，每炉留存记录。出现冲击韧性异常时，先查回火温度和冷却方式，再查材料化学成分。

回火脆性分低温脆性和高温脆性，合金钢回火后慢冷会脆，回火后水冷或油冷、控制磷含量、加入钼元素可以避免。万千紧固件高强螺栓热处理全流程工艺受控，冲击韧性达标出厂，欢迎来电咨询。