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)以通過除氫處理(例如回火,時效(xiao)等(deng))消除氫脆(cui),使用(yong)真空,低氫氣氛或惰性氣氛加熱可(ke)以避免氫脆(cui)。
過(guo)熱。如果加(jia)熱溫(wen)度過(guo)高,不僅奧(ao)氏體晶(jing)(jing)(jing)粒變粗,而且晶(jing)(jing)(jing)界會局部氧(yang)化(hua)或熔化(hua),這(zhe)會削(xue)弱晶(jing)(jing)(jing)界,這(zhe)稱為過(guo)燒。過(guo)度燃燒后,鋼的性(xing)能(neng)會嚴重惡化(hua),并(bing)且在(zai)淬火過(guo)程(cheng)中會形(xing)成(cheng)裂紋。燒傷的組織(zhi)無法(fa)回(hui)收,只能(neng)報廢。因此,在(zai)工(gong)作期間應(ying)避免(mian)過(guo)熱。
脫碳和氧化。
當(dang)鋼被加熱時,表面層上的(de)(de)碳與介質(或大氣)中(zhong)的(de)(de)氧(yang)氣,氫氣,二氧(yang)化碳和(he)(he)水蒸氣反應,這(zhe)降低了表面層上的(de)(de)碳濃(nong)度,這(zhe)稱為脫碳。淬(cui)火(huo)后的(de)(de)淬(cui)火(huo)鋼的(de)(de)表面硬度,疲勞強度和(he)(he)耐性磨蝕性降低,在(zai)表面形成(cheng)的(de)(de)殘留(liu)拉伸應力(li)容易在(zai)表面形成(cheng)網(wang)狀(zhuang)裂紋。
在加熱過程中,鋼表面層上(shang)的(de)鐵和合金以及(ji)元素與(yu)介質(或大氣)中的(de)氧(yang)氣,二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan),水蒸氣等反應形成氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)的(de)現象稱(cheng)為氧(yang)化(hua)(hua)。高(gao)溫(通常高(gao)于(yu)570度)后,工件的(de)尺寸精度和表面亮度會降低(di),并且氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)淬透(tou)性差的(de)鋼制零(ling)件容(rong)易(yi)軟化(hua)(hua)。
防(fang)止氧化和減少脫(tuo)碳(tan)(tan)的(de)措施包(bao)括:在(zai)工(gong)件表(biao)面上進行涂層,用不銹鋼(gang)箔包(bao)裝(zhuang)密封加熱(re),用鹽(yan)浴爐(lu)加熱(re),在(zai)保(bao)護性氣氛(例(li)如純化的(de)惰性氣體)中加熱(re),控制(zhi)碳(tan)(tan)在(zai)其(qi)中的(de)碳(tan)(tan)勢。爐(lu)和火(huo)焰(yan)燃燒(shao)爐(lu)(減少爐(lu)內氣體)
過熱
我們知道,熱處理加工廠家熱處理過程中的(de)過熱最有可能導(dao)(dao)致(zhi)奧氏體晶粒(li)粗(cu)大化(hua),這將導(dao)(dao)致(zhi)零件(jian)的(de)機(ji)械(xie)性能下降(jiang)。
1.一般過(guo)(guo)(guo)(guo)熱(re):如果加熱(re)溫(wen)度(du)過(guo)(guo)(guo)(guo)高或高溫(wen)下的(de)(de)保持(chi)時間過(guo)(guo)(guo)(guo)長,則(ze)奧氏體(ti)晶(jing)粒的(de)(de)粗(cu)大化(hua)(hua)稱(cheng)為(wei)過(guo)(guo)(guo)(guo)熱(re)。粗(cu)奧氏體(ti)晶(jing)粒會降低鋼(gang)的(de)(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)(guo)(guo)程中的(de)(de)變形和開裂趨勢。過(guo)(guo)(guo)(guo)熱(re)的(de)(de)原因(yin)是爐膛溫(wen)度(du)儀表失(shi)控或混合(通常是由(you)過(guo)(guo)(guo)(guo)程引(yin)起的(de)(de))。退火(huo),正(zheng)火(huo)或多次高溫(wen)回火(huo)后(hou),可以在正(zheng)常條件下對過(guo)(guo)(guo)(guo)熱(re)結構進行再(zai)奧氏體(ti)化(hua)(hua)以細化(hua)(hua)晶(jing)粒。
2.斷裂(lie)遺(yi)傳:對具(ju)有過熱(re)組織的(de)(de)鋼進行(xing)再加熱(re)和淬(cui)火后,盡管可以細化(hua)奧(ao)氏(shi)體晶(jing)(jing)粒,但有時(shi)仍(reng)會出現粗(cu)大的(de)(de)晶(jing)(jing)粒斷裂(lie)。骨折遺(yi)傳的(de)(de)產生有許多理論爭(zheng)議(yi)。通常認(ren)為,由于高的(de)(de)加熱(re)溫度,諸(zhu)如MnS的(de)(de)夾(jia)雜(za)物溶(rong)解在(zai)(zai)奧(ao)氏(shi)體中并在(zai)(zai)晶(jing)(jing)體界(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)處富集,并且當(dang)冷卻時(shi)這些夾(jia)雜(za)物將沿著晶(jing)(jing)體界(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)沉淀。受到沖擊時(shi),很容易沿粗(cu)奧(ao)氏(shi)體晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)斷裂(lie)。
3.粗(cu)組(zu)織(zhi)的(de)遺傳學:當對具有粗(cu)馬(ma)氏(shi)體,貝(bei)氏(shi)體和威氏(shi)體組(zu)織(zhi)的(de)奧氏(shi)體鋼零件(jian)重新進行奧氏(shi)體化(hua)時,將(jiang)它們緩慢加(jia)熱至(zhi)常規淬火(huo)溫(wen)度,甚至(zhi)更低的(de)奧氏(shi)體晶(jing)體。谷物仍然很(hen)粗(cu)糙,這(zhe)種(zhong)現象稱(cheng)為(wei)組(zu)織(zhi)遺傳。為(wei)了消除粗(cu)組(zu)織(zhi)的(de)遺傳力,可以使用中間(jian)退火(huo)或多次高溫(wen)回火(huo)。