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(yi)通過除(chu)氫處理(例如回火,時效等)消除(chu)氫脆(cui)(cui),使用真空,低氫氣(qi)(qi)氛(fen)(fen)或惰性(xing)氣(qi)(qi)氛(fen)(fen)加(jia)熱可以(yi)避免氫脆(cui)(cui)。
過(guo)熱(re)。如(ru)果加熱(re)溫度(du)過(guo)高,不僅奧氏體晶(jing)(jing)粒變(bian)粗,而且晶(jing)(jing)界會局部氧化或熔(rong)化,這(zhe)會削弱晶(jing)(jing)界,這(zhe)稱為過(guo)燒(shao)。過(guo)度(du)燃燒(shao)后(hou),鋼的性(xing)能會嚴重惡化,并且在淬(cui)火過(guo)程中會形成(cheng)裂(lie)紋。燒(shao)傷的組織無法(fa)回收,只能報廢(fei)。因此(ci),在工作期間應避免過(guo)熱(re)。
脫碳和氧化。
當鋼被加熱(re)時(shi),表(biao)面(mian)層(ceng)上的碳與(yu)介(jie)質(或大氣(qi))中的氧(yang)氣(qi),氫氣(qi),二氧(yang)化碳和水蒸氣(qi)反應(ying)(ying),這降低(di)了表(biao)面(mian)層(ceng)上的碳濃度(du),這稱為脫(tuo)碳。淬火后的淬火鋼的表(biao)面(mian)硬度(du),疲勞強度(du)和耐性(xing)磨(mo)蝕性(xing)降低(di),在表(biao)面(mian)形成的殘留拉伸(shen)應(ying)(ying)力(li)容易在表(biao)面(mian)形成網狀裂紋。
在加熱(re)過程中(zhong)(zhong),鋼(gang)表(biao)面層上的(de)鐵和(he)合金以及(ji)元素與介(jie)質(或大氣)中(zhong)(zhong)的(de)氧氣,二氧化(hua)碳,水蒸氣等反應(ying)形成氧化(hua)膜的(de)現(xian)象(xiang)稱為(wei)氧化(hua)。高(gao)溫(通常高(gao)于570度(du)(du))后,工件的(de)尺(chi)寸精度(du)(du)和(he)表(biao)面亮度(du)(du)會降低,并且氧化(hua)膜淬透(tou)性差的(de)鋼(gang)制零件容易軟化(hua)。
防止氧化(hua)和減少脫碳的措施包括:在工件表面上(shang)進行涂(tu)層,用不銹鋼箔包裝密封(feng)加(jia)(jia)熱,用鹽浴爐(lu)(lu)加(jia)(jia)熱,在保護性氣(qi)氛(例如純化(hua)的惰(duo)性氣(qi)體)中加(jia)(jia)熱,控(kong)制碳在其中的碳勢。爐(lu)(lu)和火焰燃燒爐(lu)(lu)(減少爐(lu)(lu)內氣(qi)體)
過熱
我們知道,熱處理加工廠家熱處理(li)過程(cheng)中的過熱最有可(ke)能(neng)導致奧(ao)氏體晶粒粗大化,這將導致零件的機械(xie)性能(neng)下降。
1.一般過(guo)熱:如果加(jia)熱溫度過(guo)高(gao)或高(gao)溫下的(de)保持時間過(guo)長,則奧氏(shi)體(ti)(ti)晶(jing)粒的(de)粗大化(hua)稱(cheng)為過(guo)熱。粗奧氏(shi)體(ti)(ti)晶(jing)粒會(hui)降低鋼的(de)強度和韌性,增加(jia)脆性轉變(bian)溫度,并增加(jia)淬(cui)火過(guo)程中的(de)變(bian)形(xing)和開裂(lie)趨(qu)勢(shi)。過(guo)熱的(de)原因(yin)是爐膛溫度儀表失控或混合(通常(chang)是由過(guo)程引(yin)起(qi)的(de))。退火,正火或多次高(gao)溫回火后(hou),可以在正常(chang)條件下對過(guo)熱結構(gou)進行再奧氏(shi)體(ti)(ti)化(hua)以細化(hua)晶(jing)粒。
2.斷(duan)裂遺傳(chuan):對具有(you)過熱組(zu)織的鋼進行再(zai)加熱和淬(cui)火后,盡管可以(yi)細化奧(ao)氏體晶粒,但有(you)時仍會出現粗(cu)大的晶粒斷(duan)裂。骨(gu)折遺傳(chuan)的產生有(you)許多理論爭議。通常認為,由于(yu)高的加熱溫(wen)度,諸如MnS的夾雜(za)物溶解(jie)在奧(ao)氏體中并在晶體界(jie)面處富集,并且(qie)當冷卻(que)時這些夾雜(za)物將沿著(zhu)晶體界(jie)面沉(chen)淀。受(shou)到沖(chong)擊(ji)時,很容易沿粗(cu)奧(ao)氏體晶界(jie)斷(duan)裂。
3.粗組織的遺(yi)傳學:當對(dui)具(ju)有粗馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti),貝(bei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)和威氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織的奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)鋼零件重新進行奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)化(hua)時,將它(ta)們(men)緩(huan)慢加熱至(zhi)常規淬火(huo)(huo)溫度,甚至(zhi)更低的奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)晶體(ti)(ti)。谷(gu)物仍然很粗糙,這種現象稱為組織遺(yi)傳。為了(le)消除(chu)粗組織的遺(yi)傳力,可以使用中間退火(huo)(huo)或多次高(gao)溫回火(huo)(huo)。