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(li)如回火,時效等(deng))消(xiao)除氫(qing)脆(cui)(cui),使用真(zhen)空,低(di)氫(qing)氣氛或惰性氣氛加熱(re)可以避(bi)免氫(qing)脆(cui)(cui)。
過(guo)熱。如(ru)果加熱溫(wen)度過(guo)高,不僅奧氏體晶(jing)粒變粗,而且(qie)晶(jing)界會(hui)(hui)局(ju)部氧化或(huo)熔化,這會(hui)(hui)削弱晶(jing)界,這稱為過(guo)燒(shao)(shao)。過(guo)度燃燒(shao)(shao)后,鋼(gang)的性能(neng)(neng)會(hui)(hui)嚴重惡化,并且(qie)在淬火過(guo)程中會(hui)(hui)形成裂紋。燒(shao)(shao)傷的組織無(wu)法回收(shou),只(zhi)能(neng)(neng)報廢。因此,在工(gong)作(zuo)期間(jian)應避免(mian)過(guo)熱。
脫碳和氧化。
當鋼被加(jia)熱時,表面(mian)層上的(de)碳與介質(或大氣)中(zhong)的(de)氧氣,氫氣,二氧化碳和水蒸氣反應(ying),這(zhe)降低(di)了(le)表面(mian)層上的(de)碳濃(nong)度,這(zhe)稱(cheng)為脫碳。淬(cui)(cui)火后(hou)的(de)淬(cui)(cui)火鋼的(de)表面(mian)硬度,疲勞(lao)強度和耐(nai)性磨蝕性降低(di),在(zai)表面(mian)形(xing)成的(de)殘留拉伸應(ying)力容易在(zai)表面(mian)形(xing)成網(wang)狀(zhuang)裂紋(wen)。
在(zai)加熱(re)過程(cheng)中,鋼表(biao)面(mian)層上(shang)的(de)(de)(de)鐵和合金(jin)以(yi)及(ji)元素(su)與介(jie)質(或大氣(qi))中的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)氣(qi),二氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan),水蒸氣(qi)等反應形成(cheng)氧(yang)(yang)化(hua)膜的(de)(de)(de)現象稱為氧(yang)(yang)化(hua)。高溫(通常高于570度(du))后,工件(jian)的(de)(de)(de)尺寸精度(du)和表(biao)面(mian)亮度(du)會(hui)降低,并且氧(yang)(yang)化(hua)膜淬透性差的(de)(de)(de)鋼制(zhi)零件(jian)容(rong)易軟(ruan)化(hua)。
防止氧化和(he)減少脫碳的措施包括:在(zai)工件表面上(shang)進行(xing)涂層,用不銹鋼(gang)箔包裝密封加熱(re),用鹽浴(yu)爐加熱(re),在(zai)保護性氣氛(fen)(例如純化的惰性氣體)中加熱(re),控制碳在(zai)其中的碳勢。爐和(he)火(huo)焰燃(ran)燒爐(減少爐內(nei)氣體)
過熱
我們知道,熱處理加工廠家(jia)熱(re)處理過程中的(de)過熱(re)最(zui)有可(ke)能導致(zhi)奧氏體晶粒(li)粗大化,這將導致(zhi)零件的(de)機械性能下(xia)降(jiang)。
1.一般過(guo)熱:如果加熱溫(wen)度(du)(du)過(guo)高或高溫(wen)下的保持時間過(guo)長,則奧氏體晶(jing)粒的粗(cu)大化稱為過(guo)熱。粗(cu)奧氏體晶(jing)粒會(hui)降(jiang)低鋼的強度(du)(du)和(he)韌性,增(zeng)加脆性轉變(bian)溫(wen)度(du)(du),并增(zeng)加淬火過(guo)程中的變(bian)形(xing)和(he)開裂趨勢。過(guo)熱的原因是爐(lu)膛溫(wen)度(du)(du)儀表(biao)失(shi)控(kong)或混合(通常是由過(guo)程引起的)。退(tui)火,正(zheng)火或多次高溫(wen)回火后,可以(yi)在正(zheng)常條件下對過(guo)熱結構(gou)進行再奧氏體化以(yi)細化晶(jing)粒。
2.斷裂(lie)遺傳(chuan):對具有過熱(re)組織(zhi)的(de)(de)鋼進行再加熱(re)和淬(cui)火后,盡管可以細化奧(ao)氏體晶(jing)(jing)(jing)粒(li),但有時仍會出現粗大的(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)斷裂(lie)。骨折遺傳(chuan)的(de)(de)產生有許(xu)多理論爭議。通常認為(wei),由于高的(de)(de)加熱(re)溫度,諸如MnS的(de)(de)夾雜物(wu)溶解在奧(ao)氏體中并在晶(jing)(jing)(jing)體界面處(chu)富集,并且(qie)當(dang)冷卻(que)時這些(xie)夾雜物(wu)將沿著(zhu)晶(jing)(jing)(jing)體界面沉淀。受到沖擊時,很容易沿粗奧(ao)氏體晶(jing)(jing)(jing)界斷裂(lie)。
3.粗組織的(de)遺(yi)傳(chuan)(chuan)學(xue):當對(dui)具有(you)粗馬(ma)氏(shi)(shi)體,貝(bei)氏(shi)(shi)體和威氏(shi)(shi)體組織的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體鋼(gang)零件重新進(jin)行奧(ao)氏(shi)(shi)體化時,將它們緩慢(man)加熱至常規淬火(huo)溫度(du),甚(shen)至更低的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體晶體。谷(gu)物(wu)仍然(ran)很粗糙,這種現象稱(cheng)為(wei)組織遺(yi)傳(chuan)(chuan)。為(wei)了消除粗組織的(de)遺(yi)傳(chuan)(chuan)力,可(ke)以使(shi)用中間(jian)退火(huo)或(huo)多(duo)次(ci)高(gao)溫回火(huo)。