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)處理(li)(例如回火(huo),時(shi)效等)消除氫(qing)脆(cui),使(shi)用真(zhen)空,低氫(qing)氣氛或惰性氣氛加熱可以避免氫(qing)脆(cui)。
過(guo)(guo)熱(re)(re)。如果加熱(re)(re)溫(wen)度過(guo)(guo)高,不僅奧氏(shi)體晶粒變粗,而(er)且(qie)晶界會(hui)局(ju)部氧化(hua)(hua)或熔化(hua)(hua),這(zhe)會(hui)削弱晶界,這(zhe)稱為過(guo)(guo)燒。過(guo)(guo)度燃燒后,鋼的性能會(hui)嚴重惡化(hua)(hua),并且(qie)在淬火(huo)過(guo)(guo)程中會(hui)形成(cheng)裂(lie)紋。燒傷的組織(zhi)無法(fa)回收(shou),只能報廢。因此,在工作期(qi)間(jian)應避免過(guo)(guo)熱(re)(re)。
脫碳和氧化。
當鋼(gang)被加熱時,表(biao)(biao)面(mian)層上的碳與介質(或(huo)大氣)中的氧氣,氫氣,二氧化碳和水蒸氣反應,這降低了表(biao)(biao)面(mian)層上的碳濃度,這稱為脫碳。淬火后的淬火鋼(gang)的表(biao)(biao)面(mian)硬度,疲勞強(qiang)度和耐(nai)性磨蝕性降低,在表(biao)(biao)面(mian)形(xing)成(cheng)的殘留(liu)拉(la)伸應力(li)容(rong)易(yi)在表(biao)(biao)面(mian)形(xing)成(cheng)網狀(zhuang)裂紋。
在加熱(re)過(guo)程中(zhong),鋼表面(mian)層上的鐵和(he)(he)合金以(yi)及(ji)元素與介質(或大氣)中(zhong)的氧(yang)氣,二氧(yang)化碳,水蒸氣等反應形(xing)成氧(yang)化膜的現象(xiang)稱(cheng)為氧(yang)化。高溫(通常高于570度)后(hou),工件的尺(chi)寸精度和(he)(he)表面(mian)亮(liang)度會(hui)降低,并且氧(yang)化膜淬透性(xing)差的鋼制零件容易軟化。
防(fang)止氧(yang)化和減少脫碳的措施包括:在(zai)工(gong)件(jian)表面上進行涂(tu)層,用不銹(xiu)鋼箔包裝(zhuang)密封加熱(re),用鹽浴爐加熱(re),在(zai)保護性氣(qi)氛(例如(ru)純化的惰性氣(qi)體)中加熱(re),控制碳在(zai)其中的碳勢(shi)。爐和火焰燃燒爐(減少爐內氣(qi)體)
過熱
我們知道,熱處理加工廠家(jia)熱處理過(guo)程(cheng)中的過(guo)熱最有可能導致奧氏體(ti)晶粒粗(cu)大(da)化,這將導致零件的機械性能下降(jiang)。
1.一般過(guo)(guo)熱(re)(re):如果加熱(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)過(guo)(guo)高(gao)或(huo)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)保(bao)持時間(jian)過(guo)(guo)長(chang),則奧氏(shi)體晶(jing)粒(li)的(de)(de)(de)粗(cu)大化稱(cheng)為(wei)過(guo)(guo)熱(re)(re)。粗(cu)奧氏(shi)體晶(jing)粒(li)會降低鋼的(de)(de)(de)強度(du)和韌性(xing),增(zeng)加脆性(xing)轉(zhuan)變(bian)溫(wen)(wen)(wen)度(du),并增(zeng)加淬火過(guo)(guo)程中的(de)(de)(de)變(bian)形和開裂(lie)趨勢。過(guo)(guo)熱(re)(re)的(de)(de)(de)原因是爐(lu)膛溫(wen)(wen)(wen)度(du)儀表(biao)失控或(huo)混合(通常是由(you)過(guo)(guo)程引起的(de)(de)(de))。退火,正火或(huo)多(duo)次(ci)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)回火后,可以在正常條(tiao)件下對過(guo)(guo)熱(re)(re)結構(gou)進行再(zai)奧氏(shi)體化以細(xi)化晶(jing)粒(li)。
2.斷裂遺傳:對具有(you)過熱(re)組織的(de)鋼進行再加熱(re)和淬火后,盡管可以細(xi)化奧氏(shi)體晶(jing)(jing)粒,但有(you)時(shi)仍會出現粗大的(de)晶(jing)(jing)粒斷裂。骨折遺傳的(de)產生有(you)許多理論爭(zheng)議。通常(chang)認為,由于高的(de)加熱(re)溫度,諸如MnS的(de)夾(jia)雜物溶解在(zai)奧氏(shi)體中并在(zai)晶(jing)(jing)體界面處(chu)富集(ji),并且(qie)當冷卻時(shi)這(zhe)些夾(jia)雜物將沿著晶(jing)(jing)體界面沉淀。受到沖(chong)擊時(shi),很容易沿粗奧氏(shi)體晶(jing)(jing)界斷裂。
3.粗組(zu)織的(de)(de)遺傳(chuan)(chuan)學:當對具有(you)粗馬(ma)氏(shi)體,貝氏(shi)體和威氏(shi)體組(zu)織的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體鋼(gang)零件(jian)重新進(jin)行(xing)奧(ao)(ao)氏(shi)體化時,將它們緩慢加熱至常規淬火(huo)(huo)溫度(du),甚至更(geng)低的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體晶體。谷物仍然很粗糙,這種(zhong)現(xian)象(xiang)稱為組(zu)織遺傳(chuan)(chuan)。為了消除粗組(zu)織的(de)(de)遺傳(chuan)(chuan)力,可以使用中間退火(huo)(huo)或多次高溫回(hui)火(huo)(huo)。