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(tong)過除氫(qing)(qing)處理(li)(例如(ru)回(hui)火,時效等)消除氫(qing)(qing)脆,使用真空,低(di)氫(qing)(qing)氣氛(fen)或惰性氣氛(fen)加(jia)熱可(ke)以避免氫(qing)(qing)脆。
過(guo)(guo)熱(re)。如(ru)果加熱(re)溫度過(guo)(guo)高,不僅奧(ao)氏(shi)體(ti)晶粒變粗,而且晶界會局部(bu)氧化或熔化,這(zhe)會削弱晶界,這(zhe)稱(cheng)為過(guo)(guo)燒(shao)(shao)。過(guo)(guo)度燃燒(shao)(shao)后,鋼(gang)的(de)性能(neng)(neng)會嚴重惡(e)化,并且在(zai)淬火過(guo)(guo)程中(zhong)會形成裂(lie)紋。燒(shao)(shao)傷的(de)組織無法回收,只能(neng)(neng)報廢。因此,在(zai)工作期間(jian)應避(bi)免過(guo)(guo)熱(re)。
脫碳和氧化。
當鋼被加熱時,表面層上的碳(tan)(tan)與(yu)介質(或大氣(qi)(qi)(qi))中的氧氣(qi)(qi)(qi),氫氣(qi)(qi)(qi),二(er)氧化(hua)碳(tan)(tan)和水蒸氣(qi)(qi)(qi)反應,這降低了表面層上的碳(tan)(tan)濃度,這稱為脫碳(tan)(tan)。淬(cui)火(huo)后的淬(cui)火(huo)鋼的表面硬度,疲勞(lao)強度和耐性磨蝕性降低,在(zai)表面形成(cheng)的殘留拉伸應力容(rong)易在(zai)表面形成(cheng)網狀(zhuang)裂紋。
在加熱過程中,鋼(gang)表面(mian)層上的(de)(de)(de)鐵(tie)和(he)合金以及元素與介質(或(huo)大氣(qi))中的(de)(de)(de)氧(yang)氣(qi),二氧(yang)化(hua)碳,水蒸(zheng)氣(qi)等反應(ying)形成(cheng)氧(yang)化(hua)膜的(de)(de)(de)現象稱為氧(yang)化(hua)。高(gao)溫(wen)(通常(chang)高(gao)于570度(du))后,工件的(de)(de)(de)尺(chi)寸精度(du)和(he)表面(mian)亮(liang)度(du)會降低,并且氧(yang)化(hua)膜淬透性差的(de)(de)(de)鋼(gang)制零件容(rong)易軟化(hua)。
防止(zhi)氧化和減少脫(tuo)碳(tan)的措施包括:在工件表面上進(jin)行涂層(ceng),用不(bu)銹鋼箔包裝(zhuang)密封加(jia)(jia)熱,用鹽(yan)浴爐加(jia)(jia)熱,在保(bao)護性(xing)氣(qi)氛(例如(ru)純化的惰性(xing)氣(qi)體)中(zhong)加(jia)(jia)熱,控制碳(tan)在其中(zhong)的碳(tan)勢。爐和火焰(yan)燃燒爐(減少爐內氣(qi)體)
過熱
我們知道,熱處理加工廠家熱處理過程中的過熱最(zui)有可能導致奧氏體晶粒粗大(da)化,這將導致零(ling)件(jian)的機械性能下降。
1.一般過(guo)熱(re):如(ru)果加(jia)熱(re)溫(wen)度(du)過(guo)高或(huo)(huo)高溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)保持(chi)時間過(guo)長,則奧氏(shi)(shi)體(ti)晶粒(li)(li)的(de)(de)(de)粗大(da)化(hua)稱(cheng)為(wei)過(guo)熱(re)。粗奧氏(shi)(shi)體(ti)晶粒(li)(li)會降(jiang)低鋼(gang)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)和(he)韌性,增(zeng)加(jia)脆性轉變溫(wen)度(du),并增(zeng)加(jia)淬火(huo)(huo)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)變形和(he)開裂(lie)趨(qu)勢。過(guo)熱(re)的(de)(de)(de)原因是爐膛溫(wen)度(du)儀表(biao)失(shi)控(kong)或(huo)(huo)混合(通常(chang)是由過(guo)程(cheng)引(yin)起的(de)(de)(de))。退火(huo)(huo),正火(huo)(huo)或(huo)(huo)多次高溫(wen)回(hui)火(huo)(huo)后(hou),可以在正常(chang)條件下(xia)對過(guo)熱(re)結構進行再奧氏(shi)(shi)體(ti)化(hua)以細化(hua)晶粒(li)(li)。
2.斷裂遺傳:對具有(you)過熱(re)組織(zhi)的鋼進(jin)行再加熱(re)和淬火后(hou),盡管可以細化奧(ao)氏體晶(jing)粒,但有(you)時仍會(hui)出現粗大的晶(jing)粒斷裂。骨折遺傳的產生有(you)許多(duo)理論(lun)爭議。通常認為,由于高的加熱(re)溫度,諸(zhu)如(ru)MnS的夾(jia)雜物溶解在奧(ao)氏體中并(bing)在晶(jing)體界面(mian)處(chu)富集,并(bing)且(qie)當冷卻時這些夾(jia)雜物將沿著晶(jing)體界面(mian)沉淀。受到沖(chong)擊時,很(hen)容易沿粗奧(ao)氏體晶(jing)界斷裂。
3.粗(cu)(cu)組織的遺(yi)傳學:當對具有(you)粗(cu)(cu)馬(ma)氏(shi)體(ti),貝氏(shi)體(ti)和威氏(shi)體(ti)組織的奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼零件(jian)重新進行(xing)奧(ao)氏(shi)體(ti)化時(shi),將它們緩(huan)慢加熱至(zhi)常規淬火溫(wen)度,甚(shen)至(zhi)更低(di)的奧(ao)氏(shi)體(ti)晶體(ti)。谷物仍然(ran)很粗(cu)(cu)糙,這種現象稱為組織遺(yi)傳。為了消除(chu)粗(cu)(cu)組織的遺(yi)傳力,可以(yi)使用中(zhong)間退火或多次高(gao)溫(wen)回火。