1.第一类回火脆性的主要特征及影响因素
工件淬火后在200～350℃回火时产生的脆性称为第一类回火脆性，又称不可逆回火脆性、低温回火脆性。如在出现第一类回火脆性后再加热到更高温度回火，可以将脆性消除，使冲击韧度重新升高。此时若再在200～350℃温度范围内回火将不再会产生这种脆性。由此可见.第一类回火脆性是不可逆的，故又可称之为不可逆回火脆性。
1）第一类回火脆性的主要特征
第一类回火脆性的特点是：
（1）只要在此温度范围内回火，其韧性的降低是无法避免的。
（2）具有不可逆性，即将已产生这种脆性的工件在更高温度回火后，其脆性会消失。若在此温度范围内再行回火，脆性将不会重复出现。因此低温回火脆性又称不可逆回火脆性。
（3）脆性出现的同时，不会影响其他力学性能的变化规律。
几乎所有的钢均存在第一类回火脆性，如含碳不同的Cr-Mn钢回火后的冲击韧度均在350℃出现一低谷（见图18-15，图18-16）。第一类回火脆性不仅降低室温冲击韧性，而且还使冷脆转变温度50%PATT升高，断裂韧性KIC下降，如Fe-0.28C-0.64Mn-4.82Mo钢经225℃回火后KIC为117.4MN·m-3/2，而经300℃回火后由于出现了第一类回火脆性，使KIC降至73.5MN·m-3/2。出现第一类回火脆性时大多为沿晶断裂，但也有少数为穿晶解理断裂。
图18-15 碳含量对Cr1.4%-Mn1.1%-Si0.2%钢第一类回火脆性的影响
图18-16 Mo对Si-Mn钢回火后冲击韧性的影响
2）影响第一类回火脆性的因素
影响第一类回火脆性的主要因素是化学成分。可以将钢中元素按其作用分为3类：
（1）有害杂质元素，如S、P、As、Sb、Cu、N、H、O等。钢中存在这些元素时均将导致出现第一类回火脆性。(www.xing528.com)
（2）促进第一类回火脆性的元素有Mn、Si、Cr、Ni、V等。这些类型的合金元素能促进第一类回火脆性的发展，还有可能将第一类回火脆性的发生推向较高的温度。
（3）减弱第一类回火脆性的元素有Mo、W、Ti、Al等。钢中含有这些合金元素时第一类回火脆性将被减弱，其中尤以Mo的效果最显著。此外，奥氏体晶粒越粗大，残余奥氏体量越多，则第一类回火脆性就越严重。
除化学成分外，影响第一类回火脆性的因素还有奥氏体晶粒的大小以及残余奥氏体量的多少。奥氏体晶粒越细，第一类回火脆性越弱；残余奥氏体量越多回火脆性则越严重。
2.第一类回火脆性形成机制
关于第一类回火脆性的形成机制有很多说法。最初认为，残余奥氏体转变是第一类回火脆性的起因，因为这类回火脆性出现的温度范围正好与残余奥氏体转变的温度区间相对应，而且提高残余奥氏体分解温度的元素，也使发生这类回火脆性的温度移向高温。因此认为，残余奥氏体转变为回火马氏体或贝氏体时可导致钢的脆化，而且残余奥氏体分解时沿晶界析出的碳化物也会使钢的韧性明显降低，但这种观点不能说明残余奥氏体量很少的钢（如低碳低合金钢）也会出现第一类回火脆性。
后来的研究工作认为，由于钢中ε-FexC转变为χ-Fe5C2或θ-Fe3C的温度与产生回火脆性的温度相近，因此认为第一类回火脆性是新生成的碳化物沿板条马氏体的条界、束界和群界或在片状马氏体的孪晶带和晶界上析出而引起的。继续升高回火温度，由于碳化物的聚集长大和球化，改善了各类界面的脆化性质，因而又使冲击韧性提高。这种观点已为许多实验所证实。
此外还有晶界偏聚理论，即认为奥氏体化时杂质元素P、S、As、Sn、Sb等在晶界、亚晶界偏聚导致晶界弱化是引起第一类回火脆性的原因。杂质元素在奥氏体晶界的偏聚已为电子探针和俄歇谱仪探测结果所证实。前面所述的第二类元素能促进杂质元素在奥氏体晶界的偏聚，故能促进第一类回火脆性的发展。第三类元素能阻止杂质元素在奥氏体晶界的偏聚，故能抑制第一类回火脆性的发展。
3.防止或减轻第一类回火脆性的方法
目前，还不能用热处理方法或合金化方法去完全消除第一类回火脆性，但可以采取以下措施来减轻第一类回火脆性的发生。
（1）降低钢中杂质元素的含量。
（2）用Al脱氧或加入Nb、V、Ti等合金元素以细化奥氏体晶粒。
（3）加入Mo、W等能减轻第一类回火脆性的合金元素。
（4）加入Cr、Si以调整发生第一类回火脆性的温度范围，使之避开所需的回火温度。
（5）采用等温淬火工艺代替淬火加回火工艺。
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