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通(tong)過除氫(qing)處理(例如(ru)回火,時效等(deng))消除氫(qing)脆,使用真空,低(di)氫(qing)氣(qi)氛或惰性氣(qi)氛加熱可以避免氫(qing)脆。
過熱(re)。如果加熱(re)溫度過高,不僅奧氏體晶粒變粗,而且(qie)晶界會(hui)(hui)局部(bu)氧化或(huo)熔化,這會(hui)(hui)削弱晶界,這稱為過燒(shao)。過度燃燒(shao)后(hou),鋼的(de)性能(neng)會(hui)(hui)嚴重惡化,并且(qie)在(zai)(zai)淬火過程中會(hui)(hui)形(xing)成裂紋(wen)。燒(shao)傷的(de)組(zu)織無法回收,只(zhi)能(neng)報(bao)廢。因此,在(zai)(zai)工作期間應避(bi)免過熱(re)。
脫碳和氧化。
當鋼(gang)被加熱(re)時,表(biao)(biao)面(mian)層(ceng)上的(de)碳(tan)與(yu)介質(或大氣(qi)(qi)(qi))中的(de)氧(yang)氣(qi)(qi)(qi),氫氣(qi)(qi)(qi),二氧(yang)化(hua)碳(tan)和水蒸氣(qi)(qi)(qi)反應(ying),這降低了表(biao)(biao)面(mian)層(ceng)上的(de)碳(tan)濃度,這稱為脫碳(tan)。淬火后的(de)淬火鋼(gang)的(de)表(biao)(biao)面(mian)硬度,疲勞強度和耐性磨蝕性降低,在(zai)表(biao)(biao)面(mian)形成(cheng)的(de)殘留拉伸應(ying)力容易在(zai)表(biao)(biao)面(mian)形成(cheng)網(wang)狀裂紋。
在加熱過(guo)程中,鋼(gang)表面(mian)層上的(de)鐵和合金以及元素與介質(或大氣)中的(de)氧(yang)氣,二氧(yang)化(hua)碳(tan),水(shui)蒸氣等反應(ying)形(xing)成氧(yang)化(hua)膜的(de)現象稱為氧(yang)化(hua)。高溫(通常高于570度(du))后,工件的(de)尺寸精度(du)和表面(mian)亮(liang)度(du)會降(jiang)低,并且氧(yang)化(hua)膜淬透性差的(de)鋼(gang)制零件容易(yi)軟化(hua)。
防止氧化和減少脫碳的措施包(bao)括:在工件表面上進行涂(tu)層(ceng),用不銹鋼(gang)箔包(bao)裝密封加熱(re)(re),用鹽浴爐(lu)加熱(re)(re),在保護(hu)性(xing)氣氛(例如(ru)純化的惰性(xing)氣體)中(zhong)加熱(re)(re),控制碳在其中(zhong)的碳勢。爐(lu)和火焰燃燒(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過熱最有(you)可能導致(zhi)奧氏體晶(jing)粒粗大(da)化,這將導致(zhi)零件的機械性能下降(jiang)。
1.一般(ban)過(guo)熱(re):如(ru)果加(jia)熱(re)溫(wen)度(du)過(guo)高(gao)或高(gao)溫(wen)下的(de)保持時間過(guo)長(chang),則奧(ao)氏體(ti)(ti)晶粒的(de)粗(cu)大化(hua)稱為過(guo)熱(re)。粗(cu)奧(ao)氏體(ti)(ti)晶粒會降低鋼的(de)強度(du)和(he)(he)韌(ren)性(xing),增加(jia)脆性(xing)轉變溫(wen)度(du),并增加(jia)淬火(huo)過(guo)程(cheng)中的(de)變形和(he)(he)開裂趨(qu)勢。過(guo)熱(re)的(de)原(yuan)因是(shi)(shi)爐(lu)膛溫(wen)度(du)儀表失(shi)控或混合(通常是(shi)(shi)由過(guo)程(cheng)引起的(de))。退火(huo),正火(huo)或多次高(gao)溫(wen)回火(huo)后,可以在正常條件下對過(guo)熱(re)結構進行(xing)再奧(ao)氏體(ti)(ti)化(hua)以細(xi)化(hua)晶粒。
2.斷裂遺傳(chuan):對(dui)具有過熱(re)組(zu)織的(de)(de)鋼(gang)進行再(zai)加(jia)熱(re)和淬(cui)火后,盡管可以(yi)細化奧(ao)氏(shi)體(ti)晶(jing)粒,但有時仍會(hui)出現粗大的(de)(de)晶(jing)粒斷裂。骨折遺傳(chuan)的(de)(de)產生有許多理論(lun)爭議。通常認為,由于高的(de)(de)加(jia)熱(re)溫度,諸(zhu)如(ru)MnS的(de)(de)夾雜物(wu)溶解在(zai)奧(ao)氏(shi)體(ti)中并在(zai)晶(jing)體(ti)界面處富集,并且當冷卻時這些夾雜物(wu)將沿著晶(jing)體(ti)界面沉淀。受到沖擊時,很(hen)容易(yi)沿粗奧(ao)氏(shi)體(ti)晶(jing)界斷裂。
3.粗(cu)(cu)組(zu)(zu)織的遺傳學(xue):當對具有粗(cu)(cu)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti),貝氏(shi)(shi)體(ti)(ti)和威(wei)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織的奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)鋼零件重(zhong)新進行(xing)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)化時,將它們(men)緩慢加熱至常規淬(cui)火(huo)溫度,甚至更低的奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)晶(jing)體(ti)(ti)。谷物仍(reng)然很粗(cu)(cu)糙,這種現象稱為(wei)組(zu)(zu)織遺傳。為(wei)了(le)消除粗(cu)(cu)組(zu)(zu)織的遺傳力,可以(yi)使用中間退火(huo)或多次高溫回火(huo)。