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低碳鋼的時效通常有淬火時效和應變時效兩種，都是由間隙元素作用引起的，主要是由于碳、氮、氧的重新分布所造成。
淬火時效 即鋼由高溫快速冷卻后性能隨時間而變化的現象。鋼中含碳量、脫氧程度和含氮量對淬火時效都有很大影響。低碳鋼、脫氧不充分的沸騰鋼和含氮量較高的鋼發生淬火時效顯著。含碳約0.3%的中碳鋼，由淬火時效所引起的性能變化已大為減弱。含碳約0.6%的高碳鋼，實際上不起時效硬化作用（見金屬熱處理）。
應變時效 經冷加工變形后的性能隨時間而變化的現象。碳和氮對應變時效的影響，與對淬火時效的影響相似，磷也促進應變時效。低碳鋼因冷變形而消失的屈服點，隨時間的延長而逐漸恢復。應變時效比淬火時效更為復雜。如鋼材經淬火后再進行冷加工，無論在室溫或稍高溫度下，均將加速其應變時效。
碳素鋼的時效常給工業生產帶來很大危害，例如沸騰鋼焊接后，由于時效使焊接接頭熱影響區出現細小裂紋，嚴重影響焊接結構的性。但由于近代冶金技術的發展，和在工業生產中的應用，尤其是氧氣轉爐煉鋼能獲得更低的氮、氧含量，因此時效問題有所減輕。
缺陷
碳素鋼在冶煉和軋制（鍛造）加工過程中，由于設備、工藝和操作等原因造成鋼的欠缺。主要包括結疤、裂紋、縮孔殘余、分層、白點、偏析、非金屬夾雜、疏松和帶狀組織等。
結疤
鋼材表面未與基體焊合的金屬或非金屬疤塊。有的部分與基體相連，呈舌狀；有的與基體不連接，呈鱗片狀。后者有時在加工時脫落，形成凹坑。煉鋼（澆鑄）造成的結疤，疤下一般有肉眼可見的非金屬夾雜。軋鋼造成的結疤一般稱“軋疤”，疤下一般僅有氧化鐵皮。
18Cr2Ni4W屬于高強度中合金滲碳鋼。要使C化物及奧氏體含量不超標可采用滲碳后高溫回火900~920℃滲碳，600~650回火，深冷處理，油淬后的硬度也就是48左右，想要達到HRC58-63，必須要進行表面滲碳。
18Cr2Ni4W鋼常用合金滲碳鋼,強度,韌性高,淬透性良好,也可在不滲碳而調質的情況下使用,一般用做截面較大,載荷較高且韌性良好,缺口敏感性低的重要零件。 ●化學成份：
碳 C ：0.13～0.19
硅 Si：0.17～0.37
錳 Mn：0.30～0.60
硫 S ：允許殘余含量≤0.025
磷 P ：允許殘余含量≤0.025
鉻 Cr：1.35～1.65
鎳 Ni：4.00～4.50
銅 Cu：允許殘余含量≤0.025
鎢 W ：0.80～1.20
●力學性能：
抗拉強度 σb (MPa)：≥1175(120)
屈服強度 σs (MPa)：≥835(85)
伸長率 δ5 (%)：≥10
斷面收縮率 ψ (%)：≥45
沖擊功 Akv (J)：≥78
沖擊韌性值 αkv (J/cm2)：≥98(10)
硬度 ：≤269HB
試樣尺寸：試樣毛坯尺寸為15mm
●熱處理規范及金相組織：
熱處理規范：淬火:次950℃,第二次850℃,空冷;回火200℃,水冷、空冷。
●交貨狀態：以熱處理（正火、退火或高溫回火）或不熱處理狀態交貨，交貨狀態應在合同中注明
鋼材截面熱酸蝕試片上組織不致密的現象。在鋼材橫斷面熱酸蝕試片上，存在許多孔隙和小黑點子，呈現組織不致密現象，當這些孔隙和小黑點子分布在整個試片上時叫一股疏松，集中分布在中心的叫做中心疏松。在縱向熱酸蝕試片上，疏松表現為不同長度的條紋，但仔細觀察或用8～10倍放大鏡觀察，條紋沒有深度。用掃描電子顯微鏡觀察孔隙或條紋，可以發現樹枝晶末梢有金屬結晶的自由表面特征。
疏松的成因與鋼水冷凝收縮和選分結晶有關。鋼水在結晶時，先結晶的樹枝晶晶軸比較純凈，而枝晶問富集偏析元素、氣體、非金屬夾雜和少量未凝固的鋼水，后凝固時，不能夠全部充滿枝晶間，因而形成一些細小微孔。
鋼材在熱加工過程中，疏松可大大改善，但當鋼錠疏松嚴重時，壓縮比不足或孔型設計不當時，熱加工后疏松還會存在。嚴重的疏松視為鋼材缺陷，當疏松嚴重時，鋼材的力學性能會受到一定影響。但根據鋼材使用要求，可以按標準圖片評定鋼材疏松級別。
采用提高鋼水純凈度、加快冷卻速度、連鑄用電磁攪拌和減少枝晶等措施，可以減少疏松。
帶狀組織
熱加工后的低碳結構鋼，其顯微組織鐵素體和珠光體沿軋向平行排列，呈帶狀分布，形成鋼材帶狀組織。
帶狀組織形成的機制一般有3種：
(1）通常，在低碳鋼中，當樹枝晶間富集磷、硫等雜質，鋼材經熱加工后，非金屬夾雜被拉長。如硫化物，而奧氏體在冷卻過程中先共析鐵素體沿硫化物夾雜形核和長大，形成鐵素體條帶。同時，鐵素體形成時向鐵素體條帶兩側排碳，也形成了珠光體條帶。
(2）當低碳鋼中含錳較高時，先凝固的樹枝晶晶干成分較純，形成鐵素體條帶。而枝晶間含錳、碳、硫、磷等雜質，而且鐵素體條帶也向枝晶間排碳，形成珠光體條帶。
(3）當熱加工終軋溫度較低時，在雙相區軋制也能形成帶狀組織。
帶狀組織實質上是鋼材組織不均勻的一種表現，影響鋼材性能，產生備向異性。帶狀組織降低鋼材塑性、沖擊韌性和斷面收縮率，特別是對橫向力學性能影響較大。
根據鋼材的使用要求，可以按中國帶狀組織評級標準圖片來評定鋼材帶狀組織的級別。
降低鋼中夾雜和樹枝晶成分偏析是減輕鋼中帶狀組織的主要措施。
注意事項
碳素鋼淬火時通常采用水冷，但對小尺寸的中碳鋼，尤其是直徑為8―12mm的45號鋼淬火時容易產生裂紋，這是一個較為復雜的問題。采取的措施是淬火時試樣在水中快速攪動，或者采用油冷，可避免出現裂紋。包裝，裸裝，國產鋼按鋼號在端部進行涂色，詳見GB/T699-88標準規定。
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