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(guo)除(chu)氫(qing)處(chu)理（例如回火，時效等）消(xiao)除(chu)氫(qing)脆，使用(yong)真空(kong)，低氫(qing)氣(qi)氛或惰(duo)性氣(qi)氛加熱可以避免(mian)氫(qing)脆。

過(guo)(guo)熱。如果加熱溫度過(guo)(guo)高，不僅奧氏體晶粒(li)變粗，而且(qie)晶界(jie)(jie)會局部氧(yang)化(hua)(hua)或熔化(hua)(hua)，這會削弱晶界(jie)(jie)，這稱(cheng)為過(guo)(guo)燒(shao)(shao)。過(guo)(guo)度燃燒(shao)(shao)后，鋼的性能(neng)會嚴重惡化(hua)(hua)，并且(qie)在淬(cui)火過(guo)(guo)程中會形成裂紋。燒(shao)(shao)傷的組(zu)織(zhi)無法回收，只能(neng)報廢。因此，在工(gong)作(zuo)期(qi)間應避(bi)免(mian)過(guo)(guo)熱。

脫碳和氧化。

當鋼(gang)被加熱時(shi)，表(biao)面(mian)層上(shang)的(de)(de)碳與介質(zhi)（或大氣）中的(de)(de)氧(yang)氣，氫氣，二氧(yang)化(hua)碳和(he)(he)水(shui)蒸氣反應，這降低了表(biao)面(mian)層上(shang)的(de)(de)碳濃度，這稱為脫碳。淬(cui)火后的(de)(de)淬(cui)火鋼(gang)的(de)(de)表(biao)面(mian)硬度，疲勞強度和(he)(he)耐性(xing)(xing)磨蝕性(xing)(xing)降低，在表(biao)面(mian)形成的(de)(de)殘(can)留(liu)拉伸應力(li)容(rong)易(yi)在表(biao)面(mian)形成網狀裂(lie)紋。

在加熱過(guo)程中(zhong)，鋼表面層(ceng)上的鐵和(he)合金以及元素(su)與介(jie)質（或大氣(qi)(qi)）中(zhong)的氧(yang)氣(qi)(qi)，二氧(yang)化(hua)碳(tan)，水蒸氣(qi)(qi)等反應形成氧(yang)化(hua)膜(mo)的現象稱為氧(yang)化(hua)。高(gao)(gao)溫（通常高(gao)(gao)于(yu)570度(du)）后，工件的尺寸精度(du)和(he)表面亮(liang)度(du)會降(jiang)低，并且氧(yang)化(hua)膜(mo)淬透性(xing)差的鋼制零(ling)件容(rong)易軟化(hua)。

防止氧化(hua)和(he)減少(shao)(shao)脫碳(tan)的(de)措施(shi)包括(kuo)：在(zai)(zai)工(gong)件表面(mian)上進行涂層(ceng)，用(yong)不銹鋼箔包裝密封(feng)加(jia)熱，用(yong)鹽浴爐(lu)加(jia)熱，在(zai)(zai)保(bao)護性氣氛（例如純化(hua)的(de)惰性氣體(ti)）中加(jia)熱，控制碳(tan)在(zai)(zai)其中的(de)碳(tan)勢。爐(lu)和(he)火焰(yan)燃(ran)燒爐(lu)（減少(shao)(shao)爐(lu)內氣體(ti)）

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)最有可能(neng)導致(zhi)奧氏體晶粒(li)粗大化，這將導致(zhi)零件的(de)機械性(xing)能(neng)下降。

1.一(yi)般過(guo)(guo)熱(re)：如(ru)果加熱(re)溫(wen)度(du)過(guo)(guo)高(gao)(gao)或高(gao)(gao)溫(wen)下的(de)保持時(shi)間過(guo)(guo)長，則(ze)奧(ao)(ao)氏(shi)體晶粒(li)的(de)粗大化稱(cheng)為過(guo)(guo)熱(re)。粗奧(ao)(ao)氏(shi)體晶粒(li)會降低鋼的(de)強度(du)和韌性，增加脆性轉(zhuan)變溫(wen)度(du)，并(bing)增加淬火(huo)過(guo)(guo)程中(zhong)的(de)變形(xing)和開(kai)裂趨(qu)勢。過(guo)(guo)熱(re)的(de)原(yuan)因是(shi)爐(lu)膛溫(wen)度(du)儀表失控或混合（通常是(shi)由過(guo)(guo)程引起(qi)的(de)）。退火(huo)，正(zheng)火(huo)或多次高(gao)(gao)溫(wen)回(hui)火(huo)后(hou)，可以在正(zheng)常條件下對過(guo)(guo)熱(re)結(jie)構進(jin)行再(zai)奧(ao)(ao)氏(shi)體化以細(xi)化晶粒(li)。

2.斷裂(lie)遺傳：對具有過熱(re)組織的(de)(de)鋼進行再加熱(re)和淬火后，盡(jin)管可以細化奧氏體(ti)(ti)(ti)晶(jing)(jing)粒，但有時(shi)仍會出現粗(cu)(cu)大的(de)(de)晶(jing)(jing)粒斷裂(lie)。骨折遺傳的(de)(de)產生有許多理論爭議(yi)。通(tong)常認為，由(you)于高(gao)的(de)(de)加熱(re)溫度，諸如(ru)MnS的(de)(de)夾雜(za)(za)物溶解在奧氏體(ti)(ti)(ti)中并(bing)在晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)界(jie)面處富集，并(bing)且當冷卻時(shi)這(zhe)些夾雜(za)(za)物將沿著晶(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)界(jie)面沉淀(dian)。受到沖(chong)擊(ji)時(shi)，很容(rong)易沿粗(cu)(cu)奧氏體(ti)(ti)(ti)晶(jing)(jing)界(jie)斷裂(lie)。

3.粗(cu)組織的(de)遺傳學：當對具有(you)粗(cu)馬氏體(ti)，貝氏體(ti)和威氏體(ti)組織的(de)奧(ao)氏體(ti)鋼零件(jian)重新進行奧(ao)氏體(ti)化時，將它們緩慢加熱至(zhi)常規淬火(huo)(huo)溫度，甚(shen)至(zhi)更低的(de)奧(ao)氏體(ti)晶體(ti)。谷物仍然很粗(cu)糙，這種(zhong)現象稱(cheng)為組織遺傳。為了消除粗(cu)組織的(de)遺傳力(li)，可以使用中間退火(huo)(huo)或多次高(gao)溫回火(huo)(huo)。