金屬熱處理中的缺陷控制

一，氫脆

當在富氫氣氛中加熱時，高強度鋼的塑性和韌性降低的現象稱為氫脆。熱處理加工廠家可以通過除氫(qing)處(chu)理（例如回火，時效等）消(xiao)除氫(qing)脆(cui)，使用(yong)真空(kong)，低氫(qing)氣氛或(huo)惰性氣氛加(jia)熱可以避免(mian)氫(qing)脆(cui)。

過(guo)熱(re)。如果加熱(re)溫度過(guo)高，不僅(jin)奧氏體晶(jing)粒(li)變粗，而且晶(jing)界會局部氧化或熔(rong)化，這會削弱晶(jing)界，這稱為過(guo)燒。過(guo)度燃燒后，鋼(gang)的(de)性能(neng)會嚴重惡化，并且在淬火過(guo)程中會形成裂紋。燒傷的(de)組織無法回收，只能(neng)報廢(fei)。因(yin)此(ci)，在工作期間應避(bi)免過(guo)熱(re)。

脫碳和氧化。

當鋼被加熱時，表(biao)(biao)面層(ceng)上(shang)(shang)的碳與介質（或(huo)大氣(qi)）中的氧(yang)氣(qi)，氫氣(qi)，二(er)氧(yang)化碳和(he)水蒸氣(qi)反(fan)應，這降低了表(biao)(biao)面層(ceng)上(shang)(shang)的碳濃度(du)，這稱為脫碳。淬(cui)火(huo)后的淬(cui)火(huo)鋼的表(biao)(biao)面硬度(du)，疲(pi)勞強度(du)和(he)耐性(xing)磨(mo)蝕(shi)性(xing)降低，在(zai)表(biao)(biao)面形成(cheng)的殘留拉伸應力容易在(zai)表(biao)(biao)面形成(cheng)網狀裂(lie)紋。

在加熱(re)過程(cheng)中(zhong)，鋼(gang)表面層上的(de)(de)鐵和合金(jin)以及元(yuan)素與(yu)介質（或大氣(qi)）中(zhong)的(de)(de)氧(yang)氣(qi)，二氧(yang)化碳(tan)，水蒸(zheng)氣(qi)等反應形成氧(yang)化膜的(de)(de)現象稱(cheng)為氧(yang)化。高溫（通常高于570度(du)(du)）后(hou)，工件的(de)(de)尺寸精度(du)(du)和表面亮度(du)(du)會降低，并且(qie)氧(yang)化膜淬透性差的(de)(de)鋼(gang)制零件容易軟化。

防(fang)止氧化(hua)和(he)減(jian)少(shao)脫(tuo)碳的措施(shi)包括：在工件表面(mian)上(shang)進行涂層，用不銹(xiu)鋼箔包裝密(mi)封加熱，用鹽(yan)浴爐(lu)(lu)加熱，在保護性(xing)氣氛（例(li)如純化(hua)的惰性(xing)氣體(ti)）中加熱，控制碳在其(qi)中的碳勢。爐(lu)(lu)和(he)火焰燃(ran)燒(shao)爐(lu)(lu)（減(jian)少(shao)爐(lu)(lu)內氣體(ti)）

過熱

我們知道，熱處理加工廠家熱(re)處理過程(cheng)中的(de)過熱(re)最有可能導(dao)致(zhi)奧氏體晶粒粗(cu)大化，這將導(dao)致(zhi)零件(jian)的(de)機(ji)械性能下降。

1.一般過熱：如(ru)果(guo)加熱溫(wen)度(du)過高(gao)或(huo)(huo)高(gao)溫(wen)下的保持時(shi)間過長，則(ze)奧氏(shi)體(ti)晶粒的粗(cu)(cu)大化稱(cheng)為過熱。粗(cu)(cu)奧氏(shi)體(ti)晶粒會降(jiang)低鋼的強(qiang)度(du)和韌性，增加脆性轉變溫(wen)度(du)，并增加淬火(huo)過程中的變形和開裂趨勢。過熱的原因是(shi)爐膛溫(wen)度(du)儀表失控或(huo)(huo)混(hun)合(he)（通常(chang)是(shi)由過程引起的）。退火(huo)，正火(huo)或(huo)(huo)多次高(gao)溫(wen)回火(huo)后，可以(yi)在正常(chang)條件下對過熱結構進行(xing)再奧氏(shi)體(ti)化以(yi)細化晶粒。

2.斷裂(lie)遺(yi)傳(chuan)：對具有過熱組織的(de)(de)鋼(gang)進行再(zai)加熱和(he)淬火(huo)后，盡(jin)管可以(yi)細化(hua)奧氏(shi)體(ti)晶(jing)粒(li)，但有時仍會出(chu)現粗大的(de)(de)晶(jing)粒(li)斷裂(lie)。骨(gu)折遺(yi)傳(chuan)的(de)(de)產(chan)生有許(xu)多理論(lun)爭議。通常認為，由于高(gao)的(de)(de)加熱溫度，諸如MnS的(de)(de)夾(jia)雜物(wu)溶(rong)解在奧氏(shi)體(ti)中并在晶(jing)體(ti)界(jie)面處(chu)富集(ji)，并且當(dang)冷卻時這(zhe)些(xie)夾(jia)雜物(wu)將沿(yan)著晶(jing)體(ti)界(jie)面沉(chen)淀。受到沖(chong)擊(ji)時，很容易沿(yan)粗奧氏(shi)體(ti)晶(jing)界(jie)斷裂(lie)。

3.粗(cu)組織(zhi)的遺傳學(xue)：當對具有粗(cu)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)，貝氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)和威氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組織(zhi)的奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼零件重新進(jin)行奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)化時，將它們緩(huan)慢加(jia)熱至(zhi)常(chang)規淬火溫度，甚至(zhi)更低的奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)(ti)。谷物仍然很粗(cu)糙(cao)，這(zhe)種現象稱為組織(zhi)遺傳。為了(le)消除(chu)粗(cu)組織(zhi)的遺傳力，可以使用中間退火或(huo)多(duo)次高溫回火。