表4 苯取的合金津碳体化学分析及处理结果 500℃ 合金渗碳体中含 合金遂碳体 合金渗碳体中 钢中渗基体中 钢号 回火时 碳体量Mn 间（小时）Fe(克) Mn(克) 的化学式 Mnw/o Cw/o % w/o 30Mn3 10 3.18 0.78 Fe2.41Mn0.59C 18.1 6.70 4.482.15 40 3.42 0.83 Fe2.41Mn0.59C 18.1 6.70 4.48 2.15 100 3.15 0.84 Fe2.37Mn0.63C 19.3 6.71 4.47 2.00 200 2.80 0.82 Fe2.31Mn0.71C 21.2 6.71 4.47 2.00 500 2.89 0.98 Fe2.23Mn0.77C 23.7 6.71 4.47 1.89 30Mn3Ce 10 2.91 0.70 Fe2.40Mn0.60C 18.4 6.70 4.48 2.09 100 2.90 0.87 Fe2.29Mn0.71C 21.8 6.71 4.48 2.04 500 2.57 1.01 Fe2.16Mn0.84C 25.8 6.71 4.48 1.85 二、讨 论 1.确的温界偏聚 磷在钢中晶界偏聚的行为是平衡偏聚，可以按McLean的偏聚动力学公式来估算磷在 30Mn2钢中的晶界偏聚过程： t1/2=9a2d/64D tg/10=52t1/2 式中a为富集因子，，磷的富集因子ap=20021,d为晶界厚度，令d=9×10-“厘米，D为磷 在a-Fe中扩散系数Dg-Fe=2.2×10-1‘厘米/秒l,则 t1/2=44分 t9/10=52×44分=36小时 由于脆性转化温度与磷在晶界的偏聚量成正比】，因此可以假定30M2钢在500℃长期脆化 得到的最高脆性转化祖度为磷达到平衡偏聚量所导致的脆性转化温度。30M2钢的最高脆性 转化温度为352℃，达到9/10偏骤量相应的脆性转化温度为317℃。从图2中找到脆性转化温 度为317℃所需的脆化时间约33小时，这与上面的估算符合得较好。 2、锰促进高温回火脆性作用的分析 图3和图8都表明了锰促进高温回火脆性。根据Guttmannl的三元平衡偏聚理论【；，锰和 磷的相互作用系数aMP=67千卡/克原子为正值，锰和磷相互吸引，在晶界的偏聚是相互增 强的，锰增加磷在α相中的扩散系数！】，加速了磷在晶界的偏聚。 根据偏聚动力学？随回火时间增长，锰和磷在晶界共偏聚量增加，钢的脆性转化温度升 高。30M3钢100小时后脆性转化温度达最高值，锰的晶界偏聚量也达最高值，磷和锰在晶界 的共偏聚量也达最高量。在回火过程中，锰既向晶界与磷共偏聚，又向渗碳体中富集。表4 表明在回火初期，合金渗碳体中锰量增加较少，100小时才增加了1.2%。此后磷和锰在晶界 的共偏聚渐趋于平衡，锰向晶界偏聚逐渐减少而停顿下来，但仍继续向渗碳体富集，导致基 体中锰量进一步降低。根据Guttman三元平衡偏聚理论及图8，当基体中锰量降低将导致晶 -48-表 苹取的合金渗碳体化学 分析及处理结果 钢碳体中 钢 号 ℃ 回火时 间 小时 合金渗碳体中含 克 克 · 合金 渗碳体 中 。 。 …， 。 众只月几，︸工甘 匕口勺甘喂︸二八目口月 … ‘自‘， 冤百、，， 孟今盈怪任级‘﹄口 月吕︶石匕‘ ︸丹 … 弓从任怪经月月‘‘ … 月两厅了碑门叮‘了‘ ‘月” ‘甘﹃ … 一心八内丹内八丹 胜 口一一一 月‘任吕“工，一 … 咭，，土上占 口卜只口︸八，一 ‘曰自工‘叮 合 金 渗 碳 体 的 化 学 式 ‘ 一 一 “叮了二︸甘月一︸‘ 吕行，任几舀︵八‘月 … ，，匕吕任口尸二︵一工 月石‘叹口八几﹄甘‘ ‘”八工几︸跪︸几 … 自的叮 扩 二 、 讨 论 二的 界伯 礴在钢 中晶界偏聚 的行 为是 平衡偏聚 ， 可以按 的 偏 聚动 力学 公式来估算磷在 昭 钢 中的 晶界偏聚过程 式 中 为富集 因子 ， 在 一 中扩散系数 ， 磷的富集因子 ， ， 。 为 晶界厚度 ， 令 “ 厘米 ， 为磷 一 ， 。一厘米 秒 ，， 则 分 。 分 小时 由于脆性转化温 度 与磷在晶界的偏聚量成正 比 弓 ， 因此可以假定 钢 在 。 ℃ 长 期脆 化 得到的最 高脆性转化温度为磷达到平衡偏聚量所导致的脆性转化温 度 。 钢 的最 高脆性 转化温 度 为 ℃ ， 达到 。 偏聚量 相应的脆性转化温度为 ℃ 。 从 图 中找到脆性转化温 度 为 ℃所需的脆 化时间约 小时 ， 这 与上面的估算符合得较好 。 、 括 促 进离沮 回 火脆性作用 的分析 图 和 图 都表明 了锰促进 高温回火 脆性 。 根据 的 三元平衡 偏聚 理论 阶 ， 锰 和 礴的相互作用 系 数 千卡 克原子 为正值 ， 锰和磷相互吸 引 ， 在 晶界的偏聚是相互 增 强的 ， 锰增加磷在 相 中的扩散系数 ， 加速 了礴在 晶界的 偏聚 。 根据偏聚动力学川随回火时 间增长 ， 锰和 磷在晶界共偏聚量 增加 ， 钢的脆性转化温 度升 高 。 钢 小时后脆性转化温度达最高值 ， 锰的 晶界偏聚量也达最 高值 ， 磷和锰 在晶界 的 共偏聚量也达最 高量 。 在回火过程 中 ， 锰既 向晶界 与磷共偏聚 ， 又 向渗碳体 中富集 。 表 表明在回火初 期 ， 合金渗 碳体 中锰量增加较少 ， 。 小时才增加 了 。 此后磷和锰 在 晶界 的 共偏聚渐趋 于平衡 ， 锰 向晶界偏聚逐渐减少而停顿下来 ， 但仍继 续向渗 碳体富集 ， 导致 基 体 中锰最进 一步 降低 。 根据 三元平衡偏聚理论 及图 ， 当基体 中锰 量降低将导致 晶 一 一