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(ke)以通過除(chu)氫(qing)(qing)處理(li)(例如回火,時效(xiao)等)消(xiao)除(chu)氫(qing)(qing)脆,使用真(zhen)空(kong),低(di)氫(qing)(qing)氣氛或(huo)惰性氣氛加熱(re)可(ke)以避(bi)免(mian)氫(qing)(qing)脆。
過(guo)熱(re)。如(ru)果加(jia)熱(re)溫(wen)度過(guo)高(gao),不僅(jin)奧氏體晶粒變粗,而且晶界會(hui)(hui)局部氧化或熔化,這(zhe)會(hui)(hui)削弱晶界,這(zhe)稱(cheng)為過(guo)燒。過(guo)度燃燒后,鋼的性能(neng)會(hui)(hui)嚴(yan)重惡化,并且在淬(cui)火(huo)過(guo)程中會(hui)(hui)形成裂紋。燒傷的組織(zhi)無(wu)法(fa)回收,只能(neng)報廢(fei)。因此,在工作期(qi)間應避(bi)免過(guo)熱(re)。
脫碳和氧化。
當(dang)鋼被(bei)加熱時,表(biao)(biao)(biao)面層(ceng)上的碳(tan)與介質(或大氣)中的氧氣,氫(qing)氣,二氧化碳(tan)和(he)水蒸氣反應,這降低了(le)表(biao)(biao)(biao)面層(ceng)上的碳(tan)濃(nong)度,這稱(cheng)為脫碳(tan)。淬(cui)(cui)火后的淬(cui)(cui)火鋼的表(biao)(biao)(biao)面硬(ying)度,疲勞強度和(he)耐性磨(mo)蝕性降低,在表(biao)(biao)(biao)面形(xing)成的殘留拉伸應力容(rong)易在表(biao)(biao)(biao)面形(xing)成網狀(zhuang)裂紋。
在加(jia)熱過(guo)程中(zhong),鋼表面層上的鐵和合金以(yi)及(ji)元素與(yu)介質(或大(da)氣(qi))中(zhong)的氧(yang)(yang)氣(qi),二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳,水蒸氣(qi)等(deng)反(fan)應(ying)形(xing)成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜的現象稱(cheng)為氧(yang)(yang)化(hua)(hua)。高(gao)溫(通常高(gao)于(yu)570度(du))后,工件的尺寸精度(du)和表面亮度(du)會降低,并且(qie)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜淬透(tou)性差的鋼制零件容易軟化(hua)(hua)。
防(fang)止(zhi)氧化和(he)減少脫碳的措施包(bao)括:在(zai)工件表面上進行涂層,用(yong)不(bu)銹鋼箔(bo)包(bao)裝密封加熱(re),用(yong)鹽浴爐加熱(re),在(zai)保護性氣(qi)(qi)氛(例如純化的惰性氣(qi)(qi)體)中(zhong)加熱(re),控制(zhi)碳在(zai)其中(zhong)的碳勢。爐和(he)火焰燃燒爐(減少爐內氣(qi)(qi)體)
過熱
我們知道,熱處理加工廠家熱處理過(guo)程中的過(guo)熱最有可能導致奧氏體晶粒粗(cu)大化(hua),這將導致零件的機械性能下(xia)降。
1.一般過(guo)(guo)熱(re)(re):如果加(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)過(guo)(guo)高(gao)或高(gao)溫(wen)下(xia)的(de)保持(chi)時間過(guo)(guo)長(chang),則(ze)奧氏(shi)體晶(jing)(jing)粒(li)的(de)粗大(da)化(hua)稱(cheng)為過(guo)(guo)熱(re)(re)。粗奧氏(shi)體晶(jing)(jing)粒(li)會降低鋼的(de)強度(du)和韌性(xing),增(zeng)加(jia)脆性(xing)轉變溫(wen)度(du),并增(zeng)加(jia)淬火過(guo)(guo)程(cheng)中的(de)變形和開裂趨勢。過(guo)(guo)熱(re)(re)的(de)原因是爐膛(tang)溫(wen)度(du)儀表失控或混合(通常是由過(guo)(guo)程(cheng)引起(qi)的(de))。退火,正火或多次高(gao)溫(wen)回火后,可(ke)以(yi)(yi)在正常條(tiao)件下(xia)對過(guo)(guo)熱(re)(re)結構進行再奧氏(shi)體化(hua)以(yi)(yi)細化(hua)晶(jing)(jing)粒(li)。
2.斷(duan)裂遺傳:對具有過熱組織(zhi)的(de)鋼(gang)進行再加熱和淬火后,盡管可以細化奧氏體晶粒(li),但有時(shi)仍會出現粗大的(de)晶粒(li)斷(duan)裂。骨折遺傳的(de)產生有許多理論爭(zheng)議(yi)。通常認為,由于高的(de)加熱溫(wen)度(du),諸(zhu)如MnS的(de)夾雜物溶(rong)解在奧氏體中(zhong)并在晶體界面處富集,并且當冷卻時(shi)這些(xie)夾雜物將(jiang)沿(yan)著晶體界面沉(chen)淀(dian)。受到沖擊(ji)時(shi),很容(rong)易沿(yan)粗奧氏體晶界斷(duan)裂。
3.粗(cu)組(zu)(zu)織的(de)遺傳學:當(dang)對(dui)具(ju)有粗(cu)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti),貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)和威氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)零件重新進行(xing)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)化時,將它們緩慢加熱至常(chang)規(gui)淬火(huo)(huo)溫度(du),甚至更低的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)晶體(ti)(ti)(ti)(ti)。谷(gu)物仍(reng)然(ran)很粗(cu)糙,這種現象稱為(wei)組(zu)(zu)織遺傳。為(wei)了(le)消除粗(cu)組(zu)(zu)織的(de)遺傳力,可以使(shi)用中間退火(huo)(huo)或多次高溫回火(huo)(huo)。