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(qing)(qing)處理(例如回(hui)火(huo),時效等)消除氫(qing)(qing)脆(cui),使用真(zhen)空(kong),低氫(qing)(qing)氣氛或惰性(xing)氣氛加熱(re)可(ke)以避免氫(qing)(qing)脆(cui)。
過(guo)熱(re)。如果(guo)加熱(re)溫度過(guo)高,不僅奧氏體晶(jing)粒變粗,而且晶(jing)界(jie)會(hui)局(ju)部氧化(hua)或熔化(hua),這(zhe)會(hui)削弱晶(jing)界(jie),這(zhe)稱為過(guo)燒(shao)。過(guo)度燃燒(shao)后,鋼的性能(neng)會(hui)嚴重(zhong)惡化(hua),并(bing)且在(zai)淬火(huo)過(guo)程(cheng)中會(hui)形成裂紋。燒(shao)傷的組織無法回收,只能(neng)報廢。因此,在(zai)工作期間應避免過(guo)熱(re)。
脫碳和氧化。
當(dang)鋼被加熱時,表面(mian)層上的(de)碳(tan)與介質(zhi)(或大氣(qi))中的(de)氧氣(qi),氫氣(qi),二氧化碳(tan)和(he)水蒸氣(qi)反應,這(zhe)降低了表面(mian)層上的(de)碳(tan)濃度,這(zhe)稱為脫(tuo)碳(tan)。淬火后的(de)淬火鋼的(de)表面(mian)硬度,疲勞強度和(he)耐性磨蝕性降低,在表面(mian)形成(cheng)的(de)殘留拉伸應力容易在表面(mian)形成(cheng)網狀裂紋。
在加熱過程中,鋼表(biao)面層(ceng)上的(de)(de)鐵和合金以及元素與介質(或(huo)大氣(qi))中的(de)(de)氧氣(qi),二氧化(hua)碳,水(shui)蒸氣(qi)等反應形(xing)成氧化(hua)膜的(de)(de)現象(xiang)稱為(wei)氧化(hua)。高溫(通常高于570度(du))后,工件的(de)(de)尺寸精(jing)度(du)和表(biao)面亮(liang)度(du)會降低,并且氧化(hua)膜淬透性差的(de)(de)鋼制零件容易(yi)軟化(hua)。
防止氧化(hua)和(he)減少(shao)脫碳(tan)的(de)措施包括(kuo):在工件表面上進行涂層(ceng),用(yong)不銹鋼箔包裝密封加熱,用(yong)鹽浴爐加熱,在保(bao)護性(xing)氣(qi)氛(例如純化(hua)的(de)惰性(xing)氣(qi)體(ti))中加熱,控(kong)制碳(tan)在其中的(de)碳(tan)勢。爐和(he)火焰燃燒爐(減少(shao)爐內氣(qi)體(ti))
過熱
我們知道,熱處理加工廠家熱處(chu)理過程中的過熱最有可能(neng)導(dao)致奧氏(shi)體(ti)晶粒粗大化(hua),這將導(dao)致零件的機械(xie)性能(neng)下降。
1.一般過(guo)(guo)(guo)熱:如果加熱溫度過(guo)(guo)(guo)高(gao)(gao)或(huo)高(gao)(gao)溫下的保持時(shi)間(jian)過(guo)(guo)(guo)長,則奧氏體(ti)晶粒的粗大(da)化稱為(wei)過(guo)(guo)(guo)熱。粗奧氏體(ti)晶粒會降低鋼的強度和韌性(xing),增(zeng)(zeng)加脆(cui)性(xing)轉(zhuan)變溫度,并增(zeng)(zeng)加淬火(huo)過(guo)(guo)(guo)程中的變形和開裂趨(qu)勢。過(guo)(guo)(guo)熱的原因是爐膛溫度儀表失控(kong)或(huo)混合(通常是由過(guo)(guo)(guo)程引起的)。退火(huo),正(zheng)火(huo)或(huo)多次(ci)高(gao)(gao)溫回火(huo)后,可以(yi)(yi)在正(zheng)常條件下對(dui)過(guo)(guo)(guo)熱結構進行再奧氏體(ti)化以(yi)(yi)細化晶粒。
2.斷裂(lie)遺傳:對(dui)具有過熱(re)(re)組織的(de)鋼進(jin)行再加熱(re)(re)和(he)淬火后,盡管可以細化奧氏(shi)體(ti)晶(jing)(jing)粒,但(dan)有時仍會出現粗大的(de)晶(jing)(jing)粒斷裂(lie)。骨折遺傳的(de)產生(sheng)有許多理(li)論爭(zheng)議。通常認為(wei),由(you)于高的(de)加熱(re)(re)溫度(du),諸如MnS的(de)夾雜物溶解在奧氏(shi)體(ti)中并在晶(jing)(jing)體(ti)界面處(chu)富集,并且當冷卻時這些夾雜物將沿(yan)著晶(jing)(jing)體(ti)界面沉淀。受到(dao)沖(chong)擊時,很(hen)容易沿(yan)粗奧氏(shi)體(ti)晶(jing)(jing)界斷裂(lie)。
3.粗(cu)(cu)組(zu)織的(de)(de)遺(yi)傳(chuan)學:當對具有(you)粗(cu)(cu)馬氏(shi)體,貝氏(shi)體和威氏(shi)體組(zu)織的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體鋼(gang)零件(jian)重(zhong)新進行奧(ao)氏(shi)體化時,將它們(men)緩慢加熱(re)至(zhi)常規(gui)淬火(huo)溫度,甚(shen)至(zhi)更低的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體晶體。谷物仍然(ran)很粗(cu)(cu)糙(cao),這種現(xian)象(xiang)稱為組(zu)織遺(yi)傳(chuan)。為了(le)消(xiao)除粗(cu)(cu)組(zu)織的(de)(de)遺(yi)傳(chuan)力,可以使用中間退(tui)火(huo)或多次高溫回火(huo)。