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)(yi)通過除(chu)氫(qing)處理（例如回火，時效等）消除(chu)氫(qing)脆，使用真空，低氫(qing)氣(qi)氛或(huo)惰性氣(qi)氛加熱可以(yi)(yi)避免氫(qing)脆。

過(guo)熱(re)。如果加熱(re)溫(wen)度(du)過(guo)高，不僅奧氏(shi)體晶(jing)粒(li)變粗，而(er)且晶(jing)界會(hui)局部氧化(hua)或熔化(hua)，這(zhe)會(hui)削弱晶(jing)界，這(zhe)稱為過(guo)燒(shao)。過(guo)度(du)燃燒(shao)后，鋼的(de)性能會(hui)嚴(yan)重(zhong)惡化(hua)，并且在(zai)淬火(huo)過(guo)程(cheng)中會(hui)形成裂紋(wen)。燒(shao)傷(shang)的(de)組織無法回收，只能報廢(fei)。因此，在(zai)工(gong)作期間應避免過(guo)熱(re)。

脫碳和氧化。

當鋼被加熱時，表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)層(ceng)上的(de)(de)碳與介質（或大(da)氣(qi)）中(zhong)的(de)(de)氧氣(qi)，氫氣(qi)，二氧化碳和水蒸氣(qi)反應，這降低(di)(di)了(le)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)層(ceng)上的(de)(de)碳濃度(du)(du)，這稱為脫(tuo)碳。淬火后的(de)(de)淬火鋼的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)硬度(du)(du)，疲勞強度(du)(du)和耐性磨(mo)蝕性降低(di)(di)，在表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)形(xing)成(cheng)的(de)(de)殘留拉伸應力(li)容易(yi)在表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)形(xing)成(cheng)網狀裂紋。

在加熱過程中，鋼(gang)表面(mian)(mian)層上的(de)(de)鐵和合金以及元素與介質（或大(da)氣）中的(de)(de)氧(yang)氣，二氧(yang)化(hua)(hua)碳，水蒸(zheng)氣等(deng)反(fan)應形成氧(yang)化(hua)(hua)膜的(de)(de)現象稱(cheng)為氧(yang)化(hua)(hua)。高溫（通常高于(yu)570度(du)）后，工件(jian)的(de)(de)尺寸精(jing)度(du)和表面(mian)(mian)亮度(du)會降(jiang)低(di)，并且氧(yang)化(hua)(hua)膜淬(cui)透性差的(de)(de)鋼(gang)制零件(jian)容易(yi)軟化(hua)(hua)。

防止氧化(hua)和(he)減(jian)少(shao)脫碳的(de)措施包(bao)括：在工件表(biao)面(mian)上進行涂層(ceng)，用不銹鋼箔包(bao)裝密封加熱，用鹽浴爐(lu)(lu)加熱，在保(bao)護性(xing)氣氛（例如純化(hua)的(de)惰性(xing)氣體）中(zhong)加熱，控制碳在其中(zhong)的(de)碳勢(shi)。爐(lu)(lu)和(he)火焰燃燒(shao)爐(lu)(lu)（減(jian)少(shao)爐(lu)(lu)內氣體）

過熱

我們知道，熱處理加工廠家熱處理過程中的過熱最有(you)可能導致奧(ao)氏(shi)體晶(jing)粒粗(cu)大化，這(zhe)將(jiang)導致零(ling)件的機械性能下(xia)降。

1.一般過(guo)熱：如果加(jia)熱溫(wen)度(du)過(guo)高(gao)(gao)或(huo)高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)的(de)保持時間過(guo)長，則奧(ao)氏體(ti)晶粒(li)(li)的(de)粗大化稱(cheng)為過(guo)熱。粗奧(ao)氏體(ti)晶粒(li)(li)會降低鋼的(de)強度(du)和韌性，增加(jia)脆性轉變溫(wen)度(du)，并增加(jia)淬火(huo)(huo)過(guo)程(cheng)中的(de)變形和開裂趨勢。過(guo)熱的(de)原(yuan)因是(shi)爐膛(tang)溫(wen)度(du)儀表失控或(huo)混合（通常是(shi)由過(guo)程(cheng)引起的(de)）。退火(huo)(huo)，正火(huo)(huo)或(huo)多次高(gao)(gao)溫(wen)回火(huo)(huo)后，可以(yi)在正常條件下(xia)對過(guo)熱結構進行再奧(ao)氏體(ti)化以(yi)細化晶粒(li)(li)。

2.斷(duan)裂遺(yi)傳：對(dui)具有(you)過熱(re)組織(zhi)的鋼進行(xing)再加(jia)熱(re)和淬火后，盡管可以細化奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)粒，但有(you)時仍會出現粗(cu)大(da)的晶(jing)粒斷(duan)裂。骨折(zhe)遺(yi)傳的產生(sheng)有(you)許多理論爭議。通(tong)常認為，由于高的加(jia)熱(re)溫度，諸如MnS的夾雜物溶(rong)解在(zai)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)中并(bing)在(zai)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)界(jie)面(mian)處(chu)富集，并(bing)且當冷卻(que)時這些夾雜物將沿(yan)著晶(jing)體(ti)(ti)(ti)界(jie)面(mian)沉淀。受(shou)到沖(chong)擊時，很容易沿(yan)粗(cu)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)界(jie)斷(duan)裂。

3.粗(cu)組(zu)織(zhi)的(de)遺(yi)(yi)傳學：當(dang)對具(ju)有粗(cu)馬氏(shi)體(ti)(ti)，貝氏(shi)體(ti)(ti)和威(wei)氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)鋼零(ling)件重新進行奧氏(shi)體(ti)(ti)化時(shi)，將(jiang)它們緩(huan)慢加(jia)熱至(zhi)常規淬火(huo)溫(wen)度(du)，甚(shen)至(zhi)更低(di)的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)晶體(ti)(ti)。谷(gu)物仍(reng)然很粗(cu)糙，這種(zhong)現象稱為(wei)組(zu)織(zhi)遺(yi)(yi)傳。為(wei)了消除(chu)粗(cu)組(zu)織(zhi)的(de)遺(yi)(yi)傳力，可以使用中(zhong)間(jian)退火(huo)或多次高溫(wen)回火(huo)。