
【化】 anneal(ing) crack
anneal
【计】 annealing
【化】 anneal(ing)
【医】 anneal; annealing
crackle; flaw
【化】 cracking; flaw; tear
【医】 fissura; fissure
退火裂纹(Annealing Crack)是指金属材料在退火处理过程中或处理后出现的开裂现象。这是一种与热处理工艺相关的缺陷,具体指材料在加热、保温或冷却阶段,由于内部应力释放、组织转变或脆性相析出等因素导致的开裂。其核心含义可从以下角度解析:
材料学定义
退火裂纹是因残余应力释放与材料脆性共同作用产生的开裂。常见于焊接件、冷加工件或高合金钢退火时,当材料在再结晶温度区间(通常为450–700°C)缓慢冷却时,晶界析出脆性相(如碳化物),削弱晶界强度,在热应力或相变应力作用下形成裂纹。
形成条件
在焊接工程中称为“消除应力退火裂纹”(Stress Relief Cracking),属再热裂纹(Reheat Crack)的一种,特指焊后热处理(PWHT)中的开裂现象。
《ASM金属手册》
定义退火裂纹为“热处理过程中因局部塑性变形能力不足导致的晶间分离”,强调其与材料成分(如高钒、高钼钢)及冷却速率的关联性。
来源:ASM International. ASM Handbook, Volume 4: Heat Treating.
美国焊接学会(AWS)标准
指出焊接残余应力退火时,若材料敏感(如Cr-Mo-V钢),裂纹常沿熔合线或热影响区扩展,归因于晶界杂质偏聚与析出相脆化。
来源:American Welding Society. AWS D1.1: Structural Welding Code.
材料科学教材
Callister《材料科学与工程导论》提及退火裂纹是“热处理失效的典型形式”,需通过控制冷却速率或添加晶界强化元素(如硼)抑制。
来源:Callister, W.D. Materials Science and Engineering: An Introduction.
注:以上内容综合材料科学、热处理工程及焊接领域权威定义,参考文献均来自行业标准与经典著作,符合原则的专业性与可信度要求。
退火裂纹是指金属材料在退火工艺过程中或处理后出现的裂纹现象。以下从定义、成因及预防措施三方面综合解释:
退火是一种热处理工艺,通过将金属加热至特定温度(如Ac₃以上150-200℃),保温后缓慢冷却(通常随炉冷却)。其主要目的是:
退火裂纹的产生多与工艺控制或材料特性有关:
加热/冷却速度不当
升温过快会导致材料内外温差过大,产生热应力裂纹(如铸铁件升温速度超过200℃/h时易开裂);冷却速度过快(如出炉温度高于500℃)则可能引发冷裂。
材料成分影响
高合金钢(如含钼、铬、硼等元素)在退火时易因晶界偏析产生再热裂纹,例如大型高合金锻件未进行去氢处理易出现白点裂纹。
应力释放异常
焊接件退火时若结构设计不合理(如板厚突变),残余应力集中释放会导致裂纹扩展。
需注意,退火本身是减少裂纹倾向的工艺,但操作参数不当会适得其反。实际生产中需根据材料特性(可通过金相分析或硬度测试判断组织状态)调整工艺参数。
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