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過(guo)除(chu)氫處理（例如(ru)回火，時效等）消(xiao)除(chu)氫脆(cui)，使用真空，低氫氣氛(fen)或惰性氣氛(fen)加熱可以避免氫脆(cui)。

過(guo)(guo)熱。如果(guo)加熱溫度過(guo)(guo)高，不(bu)僅奧(ao)氏體(ti)晶(jing)粒變(bian)粗，而(er)且(qie)晶(jing)界會(hui)(hui)局(ju)部氧(yang)化或(huo)熔(rong)化，這(zhe)會(hui)(hui)削弱晶(jing)界，這(zhe)稱為過(guo)(guo)燒。過(guo)(guo)度燃燒后，鋼的(de)性能會(hui)(hui)嚴重惡化，并且(qie)在(zai)淬火(huo)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)會(hui)(hui)形成裂紋。燒傷的(de)組織無法回收，只能報廢。因此(ci)，在(zai)工作期間(jian)應避免過(guo)(guo)熱。

脫碳和氧化。

當鋼(gang)被加熱時，表(biao)面層上(shang)的(de)(de)碳(tan)與介質(zhi)（或大氣(qi)）中的(de)(de)氧氣(qi)，氫氣(qi)，二氧化碳(tan)和水(shui)蒸(zheng)氣(qi)反應(ying)，這降低了(le)表(biao)面層上(shang)的(de)(de)碳(tan)濃度(du)，這稱為脫碳(tan)。淬(cui)火(huo)后的(de)(de)淬(cui)火(huo)鋼(gang)的(de)(de)表(biao)面硬度(du)，疲勞強度(du)和耐性磨蝕性降低，在(zai)表(biao)面形(xing)成的(de)(de)殘留拉伸應(ying)力容易在(zai)表(biao)面形(xing)成網狀裂紋。

在加熱(re)過程中，鋼表(biao)面層上的(de)鐵(tie)和(he)(he)合金以(yi)及元(yuan)素與(yu)介(jie)質（或大氣(qi)）中的(de)氧(yang)(yang)氣(qi)，二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)，水蒸(zheng)氣(qi)等(deng)反應形成(cheng)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜的(de)現象稱(cheng)為氧(yang)(yang)化(hua)(hua)。高溫（通常(chang)高于570度(du)）后，工件的(de)尺(chi)寸(cun)精度(du)和(he)(he)表(biao)面亮度(du)會降低，并且氧(yang)(yang)化(hua)(hua)膜淬透性差的(de)鋼制零件容(rong)易軟化(hua)(hua)。

防止(zhi)氧化(hua)和減少(shao)脫碳(tan)的(de)(de)措(cuo)施包(bao)括：在工件表(biao)面上進行涂層，用不銹鋼箔包(bao)裝密封(feng)加熱(re)，用鹽浴爐(lu)加熱(re)，在保護性氣氛(fen)（例如純化(hua)的(de)(de)惰性氣體(ti)(ti)）中加熱(re)，控制碳(tan)在其中的(de)(de)碳(tan)勢。爐(lu)和火焰燃燒爐(lu)（減少(shao)爐(lu)內氣體(ti)(ti)）

過熱

我們知道，熱處理加工廠家(jia)熱(re)處理過(guo)程中的過(guo)熱(re)最有可能(neng)導(dao)致奧氏體(ti)晶粒粗(cu)大(da)化，這將導(dao)致零件的機械性能(neng)下降。

1.一般(ban)過(guo)熱(re)(re)：如(ru)果(guo)加熱(re)(re)溫度過(guo)高(gao)或(huo)(huo)高(gao)溫下(xia)的(de)保持時間過(guo)長，則(ze)奧氏(shi)體晶粒的(de)粗(cu)大(da)化稱為過(guo)熱(re)(re)。粗(cu)奧氏(shi)體晶粒會降(jiang)低鋼的(de)強度和韌(ren)性，增加脆性轉(zhuan)變溫度，并增加淬火過(guo)程中的(de)變形和開裂趨勢。過(guo)熱(re)(re)的(de)原因是爐膛溫度儀表失控或(huo)(huo)混合（通常(chang)是由過(guo)程引起的(de)）。退火，正火或(huo)(huo)多次高(gao)溫回火后，可以在正常(chang)條(tiao)件下(xia)對(dui)過(guo)熱(re)(re)結構(gou)進行(xing)再奧氏(shi)體化以細化晶粒。

2.斷(duan)裂遺(yi)傳：對具有過(guo)熱(re)組織的(de)鋼進行(xing)再(zai)加(jia)熱(re)和淬火后，盡管可以細(xi)化奧(ao)氏體(ti)(ti)晶(jing)(jing)粒，但(dan)有時(shi)仍會(hui)出現粗(cu)大的(de)晶(jing)(jing)粒斷(duan)裂。骨折遺(yi)傳的(de)產(chan)生有許多理論爭(zheng)議。通常認為，由于(yu)高(gao)的(de)加(jia)熱(re)溫(wen)度(du)，諸(zhu)如MnS的(de)夾(jia)雜(za)物溶解在奧(ao)氏體(ti)(ti)中并在晶(jing)(jing)體(ti)(ti)界(jie)面處富(fu)集，并且(qie)當冷卻(que)時(shi)這些夾(jia)雜(za)物將(jiang)沿(yan)(yan)著晶(jing)(jing)體(ti)(ti)界(jie)面沉淀。受到沖擊(ji)時(shi)，很容易(yi)沿(yan)(yan)粗(cu)奧(ao)氏體(ti)(ti)晶(jing)(jing)界(jie)斷(duan)裂。

3.粗組(zu)(zu)織的遺(yi)(yi)傳(chuan)學：當(dang)對具有粗馬氏體，貝(bei)氏體和威(wei)氏體組(zu)(zu)織的奧(ao)氏體鋼零件重新進行奧(ao)氏體化(hua)時(shi)，將(jiang)它們緩慢加熱至(zhi)常規淬(cui)火(huo)(huo)溫(wen)度，甚至(zhi)更低的奧(ao)氏體晶體。谷物(wu)仍(reng)然很(hen)粗糙，這種現(xian)象稱為組(zu)(zu)織遺(yi)(yi)傳(chuan)。為了消除粗組(zu)(zu)織的遺(yi)(yi)傳(chuan)力，可以使用(yong)中間退火(huo)(huo)或多次(ci)高(gao)溫(wen)回火(huo)(huo)。