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(tong)過(guo)除(chu)氫(qing)處理(例如回火,時(shi)效等)消(xiao)除(chu)氫(qing)脆,使用真空(kong),低氫(qing)氣(qi)氛(fen)或惰(duo)性氣(qi)氛(fen)加熱可以(yi)避(bi)免(mian)氫(qing)脆。
過(guo)熱(re)。如果加熱(re)溫度(du)過(guo)高,不僅奧(ao)氏體晶粒變(bian)粗,而且晶界會局部(bu)氧化或熔化,這(zhe)會削(xue)弱晶界,這(zhe)稱為過(guo)燒(shao)。過(guo)度(du)燃燒(shao)后,鋼的(de)性能會嚴重惡化,并(bing)且在淬火過(guo)程(cheng)中會形成裂紋。燒(shao)傷的(de)組織無(wu)法(fa)回收(shou),只能報廢。因此,在工作期間應避免過(guo)熱(re)。
脫碳和氧化。
當鋼被加(jia)熱時,表(biao)面層上(shang)的(de)(de)碳(tan)與介(jie)質(或大(da)氣)中的(de)(de)氧氣,氫氣,二氧化碳(tan)和水(shui)蒸(zheng)氣反應,這降低了表(biao)面層上(shang)的(de)(de)碳(tan)濃度(du),這稱為(wei)脫(tuo)碳(tan)。淬火后的(de)(de)淬火鋼的(de)(de)表(biao)面硬度(du),疲(pi)勞強度(du)和耐性磨蝕性降低,在表(biao)面形成(cheng)的(de)(de)殘留拉伸應力容易(yi)在表(biao)面形成(cheng)網狀裂(lie)紋。
在加熱過程中,鋼表(biao)面層上的(de)(de)鐵(tie)和合金以及元素與介質(或(huo)大氣)中的(de)(de)氧(yang)(yang)氣,二氧(yang)(yang)化碳,水蒸氣等反(fan)應(ying)形成(cheng)氧(yang)(yang)化膜的(de)(de)現象稱為氧(yang)(yang)化。高溫(通(tong)常高于570度)后,工件(jian)的(de)(de)尺寸(cun)精度和表(biao)面亮(liang)度會降(jiang)低,并且氧(yang)(yang)化膜淬透性差的(de)(de)鋼制零件(jian)容易軟化。
防止氧化和(he)(he)減(jian)少脫碳(tan)的措施包括:在(zai)工件表面上進行涂層,用不銹鋼箔包裝密(mi)封加(jia)熱,用鹽(yan)浴爐加(jia)熱,在(zai)保護性氣氛(例如純化的惰性氣體)中(zhong)加(jia)熱,控制碳(tan)在(zai)其(qi)中(zhong)的碳(tan)勢。爐和(he)(he)火焰(yan)燃(ran)燒爐(減(jian)少爐內氣體)
過熱
我們知道,熱處理加工廠家熱處(chu)理過程(cheng)中的過熱最有(you)可能(neng)導(dao)致奧氏體晶粒粗大化,這將導(dao)致零件的機(ji)械性(xing)能(neng)下降。
1.一般過(guo)(guo)熱(re):如果(guo)加熱(re)溫度(du)過(guo)(guo)高或高溫下(xia)的(de)(de)保持時間過(guo)(guo)長,則(ze)奧(ao)氏(shi)體晶(jing)粒的(de)(de)粗大化(hua)稱為過(guo)(guo)熱(re)。粗奧(ao)氏(shi)體晶(jing)粒會(hui)降低鋼的(de)(de)強度(du)和韌性(xing),增加脆性(xing)轉(zhuan)變溫度(du),并(bing)增加淬火過(guo)(guo)程中(zhong)的(de)(de)變形和開裂趨(qu)勢。過(guo)(guo)熱(re)的(de)(de)原(yuan)因是(shi)爐(lu)膛溫度(du)儀表失控或混合(通常是(shi)由過(guo)(guo)程引起的(de)(de))。退(tui)火,正火或多次高溫回火后,可以在正常條件(jian)下(xia)對過(guo)(guo)熱(re)結構(gou)進行(xing)再奧(ao)氏(shi)體化(hua)以細化(hua)晶(jing)粒。
2.斷(duan)裂遺傳:對具(ju)有(you)過熱(re)組織(zhi)的(de)(de)鋼進行再加(jia)熱(re)和淬火(huo)后,盡管可以(yi)細化奧氏體晶(jing)粒,但有(you)時(shi)仍會出(chu)現粗大的(de)(de)晶(jing)粒斷(duan)裂。骨(gu)折(zhe)遺傳的(de)(de)產生有(you)許多理(li)論(lun)爭議。通常認為,由(you)于高的(de)(de)加(jia)熱(re)溫度,諸如MnS的(de)(de)夾(jia)雜(za)物(wu)溶解在奧氏體中(zhong)并在晶(jing)體界面處富集,并且(qie)當冷卻時(shi)這(zhe)些夾(jia)雜(za)物(wu)將沿(yan)著(zhu)晶(jing)體界面沉淀。受到(dao)沖擊時(shi),很容易沿(yan)粗奧氏體晶(jing)界斷(duan)裂。
3.粗組織的(de)遺(yi)傳(chuan)學:當(dang)對(dui)具有粗馬氏(shi)體,貝氏(shi)體和威氏(shi)體組織的(de)奧(ao)氏(shi)體鋼零件重(zhong)新進行奧(ao)氏(shi)體化(hua)時,將(jiang)它們緩慢加熱至常規淬火(huo)溫度,甚至更低的(de)奧(ao)氏(shi)體晶體。谷物仍(reng)然很粗糙,這種現象(xiang)稱為組織遺(yi)傳(chuan)。為了(le)消除粗組織的(de)遺(yi)傳(chuan)力,可以使用中間退火(huo)或多(duo)次高溫回(hui)火(huo)。