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(yi)通過除氫處理(li)(例(li)如回火,時(shi)效等)消除氫脆,使(shi)用真空,低(di)氫氣(qi)氛或惰性氣(qi)氛加熱可以(yi)避免氫脆。
過(guo)(guo)熱(re)。如果加熱(re)溫度(du)過(guo)(guo)高,不(bu)僅(jin)奧氏體(ti)晶粒變粗,而且晶界(jie)會(hui)局部氧化或熔化,這會(hui)削(xue)弱晶界(jie),這稱為過(guo)(guo)燒。過(guo)(guo)度(du)燃燒后,鋼(gang)的性能會(hui)嚴(yan)重惡(e)化,并且在淬火(huo)過(guo)(guo)程中(zhong)會(hui)形成(cheng)裂紋(wen)。燒傷的組織無(wu)法回收,只能報廢。因此,在工作期間應避(bi)免過(guo)(guo)熱(re)。
脫碳和氧化。
當鋼被加(jia)熱時,表面層上的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)與(yu)介質(或大氣)中的(de)(de)(de)氧氣,氫(qing)氣,二氧化碳(tan)(tan)和水(shui)蒸氣反應,這(zhe)降低了(le)表面層上的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)濃度(du),這(zhe)稱為脫碳(tan)(tan)。淬火后(hou)的(de)(de)(de)淬火鋼的(de)(de)(de)表面硬度(du),疲(pi)勞強(qiang)度(du)和耐性(xing)(xing)磨蝕(shi)性(xing)(xing)降低,在表面形成(cheng)的(de)(de)(de)殘留拉伸應力(li)容(rong)易(yi)在表面形成(cheng)網(wang)狀(zhuang)裂紋。
在加熱(re)過程中,鋼表(biao)面層上的(de)鐵和(he)合(he)金以及元素與介質(或大氣)中的(de)氧氣,二氧化(hua)(hua)(hua)(hua)碳,水蒸氣等(deng)反應(ying)形成氧化(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)的(de)現象稱為氧化(hua)(hua)(hua)(hua)。高溫(通常高于570度)后(hou),工件的(de)尺寸精度和(he)表(biao)面亮度會降低,并且氧化(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)淬(cui)透性差的(de)鋼制零(ling)件容易軟化(hua)(hua)(hua)(hua)。
防止氧(yang)化和(he)減少(shao)脫碳的措施包括:在(zai)工件表(biao)面上(shang)進行涂層,用不銹鋼箔包裝密封加熱,用鹽浴(yu)爐加熱,在(zai)保護(hu)性氣(qi)(qi)(qi)氛(例如純化的惰性氣(qi)(qi)(qi)體)中加熱,控制碳在(zai)其中的碳勢。爐和(he)火焰燃(ran)燒(shao)爐(減少(shao)爐內(nei)氣(qi)(qi)(qi)體)
過熱
我們知道,熱處理加工廠家熱處理過程中的過熱最有可能導致奧氏(shi)體晶粒粗(cu)大化,這將導致零件的機(ji)械性能下降。
1.一般過(guo)熱:如果加熱溫度過(guo)高或(huo)高溫下的(de)(de)保持時間過(guo)長,則奧氏體(ti)(ti)晶粒的(de)(de)粗大化稱(cheng)為(wei)過(guo)熱。粗奧氏體(ti)(ti)晶粒會降(jiang)低鋼(gang)的(de)(de)強度和韌性(xing),增(zeng)加脆性(xing)轉變溫度,并增(zeng)加淬火過(guo)程中(zhong)的(de)(de)變形和開裂趨勢。過(guo)熱的(de)(de)原因是(shi)(shi)爐膛溫度儀表失(shi)控或(huo)混(hun)合(he)(通常是(shi)(shi)由過(guo)程引起的(de)(de))。退火,正火或(huo)多次高溫回火后,可以在正常條(tiao)件下對過(guo)熱結構進行再奧氏體(ti)(ti)化以細化晶粒。
2.斷裂(lie)遺傳:對(dui)具有(you)過熱(re)組織的(de)鋼進行再加熱(re)和淬(cui)火(huo)后,盡管可以細化奧氏體晶粒(li),但(dan)有(you)時(shi)仍會(hui)出現粗大的(de)晶粒(li)斷裂(lie)。骨折遺傳的(de)產生有(you)許多(duo)理論爭(zheng)議。通常認(ren)為,由于高的(de)加熱(re)溫(wen)度,諸如(ru)MnS的(de)夾雜物溶解(jie)在奧氏體中并在晶體界(jie)面處富集,并且(qie)當冷卻時(shi)這些夾雜物將沿著晶體界(jie)面沉淀。受到沖擊時(shi),很容易沿粗奧氏體晶界(jie)斷裂(lie)。
3.粗組(zu)織(zhi)的遺(yi)傳學:當對具有粗馬(ma)氏體(ti),貝氏體(ti)和威氏體(ti)組(zu)織(zhi)的奧氏體(ti)鋼零件(jian)重(zhong)新進行(xing)奧氏體(ti)化時,將它們緩慢加熱至常規淬火(huo)溫度,甚至更(geng)低的奧氏體(ti)晶體(ti)。谷物仍然(ran)很粗糙,這種現象(xiang)稱為組(zu)織(zhi)遺(yi)傳。為了(le)消除粗組(zu)織(zhi)的遺(yi)傳力(li),可以使(shi)用中間(jian)退(tui)火(huo)或多次高溫回火(huo)。