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(例如回火,時(shi)效等)消除氫(qing)脆(cui),使用真空,低氫(qing)氣氛(fen)或惰(duo)性氣氛(fen)加(jia)熱可以避免氫(qing)脆(cui)。
過熱。如果加熱溫度過高,不僅奧氏體晶(jing)粒變粗(cu),而且晶(jing)界會局部氧(yang)化或熔化,這(zhe)會削弱晶(jing)界,這(zhe)稱為過燒。過度燃燒后,鋼的性能會嚴重惡化,并且在淬(cui)火過程(cheng)中會形成裂紋。燒傷的組織(zhi)無(wu)法(fa)回收(shou),只能報(bao)廢。因(yin)此,在工作期間應(ying)避免過熱。
脫碳和氧化。
當鋼(gang)被加熱時,表面(mian)(mian)層上(shang)的(de)碳(tan)與介質(或大氣)中的(de)氧氣,氫氣,二(er)氧化碳(tan)和水蒸氣反應,這(zhe)降低(di)了表面(mian)(mian)層上(shang)的(de)碳(tan)濃度,這(zhe)稱為脫(tuo)碳(tan)。淬(cui)(cui)火后的(de)淬(cui)(cui)火鋼(gang)的(de)表面(mian)(mian)硬度,疲勞強度和耐(nai)性磨蝕性降低(di),在(zai)(zai)表面(mian)(mian)形成(cheng)的(de)殘(can)留拉伸應力容易在(zai)(zai)表面(mian)(mian)形成(cheng)網(wang)狀(zhuang)裂紋。
在加熱過程中(zhong),鋼(gang)表(biao)面(mian)層上的(de)(de)鐵和(he)合金以及元素與介質(或大氣(qi)(qi)(qi))中(zhong)的(de)(de)氧(yang)氣(qi)(qi)(qi),二氧(yang)化碳,水(shui)蒸氣(qi)(qi)(qi)等反(fan)應形成氧(yang)化膜(mo)的(de)(de)現象稱為氧(yang)化。高溫(通(tong)常高于570度(du))后,工(gong)件的(de)(de)尺寸精度(du)和(he)表(biao)面(mian)亮度(du)會降(jiang)低,并且氧(yang)化膜(mo)淬(cui)透性差的(de)(de)鋼(gang)制零件容(rong)易軟化。
防止氧化和減少脫碳的措(cuo)施包(bao)括:在(zai)(zai)工(gong)件表面上進(jin)行(xing)涂層,用(yong)不銹鋼(gang)箔包(bao)裝密(mi)封加熱(re),用(yong)鹽浴爐加熱(re),在(zai)(zai)保護性(xing)(xing)氣氛(例如純化的惰性(xing)(xing)氣體(ti))中加熱(re),控制碳在(zai)(zai)其(qi)中的碳勢。爐和火焰燃燒爐(減少爐內氣體(ti))
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(ke)能(neng)導(dao)致奧(ao)氏(shi)體晶(jing)粒粗大(da)化,這將導(dao)致零件的機械性(xing)能(neng)下降(jiang)。
1.一(yi)般過(guo)(guo)熱(re):如果(guo)加(jia)(jia)熱(re)溫(wen)度(du)過(guo)(guo)高(gao)或高(gao)溫(wen)下的(de)(de)保持時間過(guo)(guo)長,則(ze)奧(ao)氏體(ti)(ti)晶粒的(de)(de)粗大化稱為過(guo)(guo)熱(re)。粗奧(ao)氏體(ti)(ti)晶粒會(hui)降(jiang)低鋼的(de)(de)強度(du)和韌性,增加(jia)(jia)脆(cui)性轉變溫(wen)度(du),并(bing)增加(jia)(jia)淬火(huo)過(guo)(guo)程(cheng)中的(de)(de)變形和開裂趨勢(shi)。過(guo)(guo)熱(re)的(de)(de)原因是(shi)爐膛溫(wen)度(du)儀表失控或混合(通常(chang)是(shi)由過(guo)(guo)程(cheng)引起的(de)(de))。退火(huo),正(zheng)(zheng)火(huo)或多次(ci)高(gao)溫(wen)回火(huo)后,可以(yi)在正(zheng)(zheng)常(chang)條件下對過(guo)(guo)熱(re)結構進行再奧(ao)氏體(ti)(ti)化以(yi)細化晶粒。
2.斷(duan)裂(lie)遺傳:對具(ju)有(you)過熱組織(zhi)的鋼(gang)進行再加熱和淬火后,盡管可以細化奧氏體(ti)晶粒,但有(you)時(shi)仍會出(chu)現粗(cu)(cu)大的晶粒斷(duan)裂(lie)。骨折遺傳的產(chan)生有(you)許多理論(lun)爭議。通常認為(wei),由(you)于(yu)高的加熱溫度,諸如MnS的夾(jia)雜(za)物溶解在奧氏體(ti)中并(bing)(bing)在晶體(ti)界面處富集,并(bing)(bing)且(qie)當冷卻時(shi)這些夾(jia)雜(za)物將(jiang)沿著晶體(ti)界面沉淀。受到沖擊時(shi),很容易沿粗(cu)(cu)奧氏體(ti)晶界斷(duan)裂(lie)。
3.粗組織(zhi)的(de)遺(yi)傳學:當對(dui)具有粗馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti),貝氏(shi)體(ti)(ti)(ti)和威(wei)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼零件重新(xin)進行(xing)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)化時,將它們緩慢加熱至(zhi)常規淬火溫度(du),甚(shen)至(zhi)更低的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)體(ti)(ti)(ti)。谷物仍然很粗糙,這(zhe)種現(xian)象稱為組織(zhi)遺(yi)傳。為了(le)消除粗組織(zhi)的(de)遺(yi)傳力(li),可以使用中間退火或多(duo)次高溫回火。