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除氫(qing)(qing)處理(例如回火,時效等)消除氫(qing)(qing)脆,使用真空,低氫(qing)(qing)氣(qi)氛或惰性氣(qi)氛加熱可以避免氫(qing)(qing)脆。
過熱。如果加熱溫度過高(gao),不僅奧氏(shi)體晶粒變粗,而且晶界(jie)會局部(bu)氧化或熔(rong)化,這(zhe)(zhe)會削弱晶界(jie),這(zhe)(zhe)稱為過燒(shao)。過度燃燒(shao)后,鋼的性能(neng)會嚴(yan)重惡化,并且在淬火過程中會形成裂紋。燒(shao)傷的組織(zhi)無法回收,只能(neng)報廢。因(yin)此,在工作(zuo)期間應避(bi)免過熱。
脫碳和氧化。
當鋼(gang)被(bei)加熱(re)時(shi),表面(mian)(mian)(mian)層上的碳(tan)與介質(或大氣(qi))中的氧氣(qi),氫氣(qi),二氧化碳(tan)和水蒸氣(qi)反(fan)應(ying)(ying),這降低(di)了表面(mian)(mian)(mian)層上的碳(tan)濃度,這稱(cheng)為脫碳(tan)。淬火后(hou)的淬火鋼(gang)的表面(mian)(mian)(mian)硬度,疲勞強度和耐性磨(mo)蝕性降低(di),在表面(mian)(mian)(mian)形成的殘留拉伸應(ying)(ying)力容(rong)易在表面(mian)(mian)(mian)形成網狀裂(lie)紋。
在加熱過程中(zhong),鋼表(biao)面(mian)層上(shang)的(de)鐵和合金以及元素與介質(或大氣(qi)(qi))中(zhong)的(de)氧(yang)(yang)氣(qi)(qi),二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳,水蒸氣(qi)(qi)等反應形成氧(yang)(yang)化(hua)膜的(de)現象(xiang)稱為氧(yang)(yang)化(hua)。高溫(通常高于570度)后,工件的(de)尺(chi)寸精度和表(biao)面(mian)亮(liang)度會降低,并且氧(yang)(yang)化(hua)膜淬(cui)透性(xing)差的(de)鋼制(zhi)零件容易軟化(hua)。
防止氧化和減(jian)少脫碳(tan)的措施包括:在(zai)工件(jian)表(biao)面上進行(xing)涂(tu)層,用不銹鋼箔包裝密封加(jia)(jia)熱(re),用鹽浴爐加(jia)(jia)熱(re),在(zai)保護性(xing)氣氛(例如純(chun)化的惰性(xing)氣體)中(zhong)加(jia)(jia)熱(re),控(kong)制碳(tan)在(zai)其(qi)中(zhong)的碳(tan)勢(shi)。爐和火焰(yan)燃(ran)燒(shao)爐(減(jian)少爐內氣體)
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(ke)能(neng)(neng)導致(zhi)(zhi)奧(ao)氏體晶粒粗大化(hua),這將導致(zhi)(zhi)零件的機械性能(neng)(neng)下(xia)降。
1.一般過(guo)熱(re)(re):如果(guo)加熱(re)(re)溫(wen)度過(guo)高或(huo)高溫(wen)下的保持時間過(guo)長,則奧氏(shi)體晶(jing)(jing)(jing)粒(li)的粗(cu)大化(hua)稱為過(guo)熱(re)(re)。粗(cu)奧氏(shi)體晶(jing)(jing)(jing)粒(li)會(hui)降低(di)鋼的強度和(he)韌性,增(zeng)加脆性轉變(bian)溫(wen)度,并(bing)增(zeng)加淬火過(guo)程(cheng)中的變(bian)形(xing)和(he)開(kai)裂趨勢。過(guo)熱(re)(re)的原因是(shi)爐膛溫(wen)度儀表失控或(huo)混合(通常是(shi)由(you)過(guo)程(cheng)引起(qi)的)。退火,正火或(huo)多次高溫(wen)回火后,可(ke)以在正常條件下對過(guo)熱(re)(re)結構進行(xing)再奧氏(shi)體化(hua)以細化(hua)晶(jing)(jing)(jing)粒(li)。
2.斷裂遺(yi)傳:對具(ju)有過熱(re)組織的(de)(de)鋼進行再加熱(re)和淬火后,盡管可(ke)以(yi)細化奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)晶粒,但有時(shi)仍會出(chu)現粗(cu)大的(de)(de)晶粒斷裂。骨折遺(yi)傳的(de)(de)產生(sheng)有許多(duo)理論爭議。通常認為,由于(yu)高的(de)(de)加熱(re)溫度(du),諸如MnS的(de)(de)夾雜物溶(rong)解在(zai)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)中并在(zai)晶體(ti)(ti)(ti)界(jie)面處富集,并且(qie)當冷(leng)卻(que)時(shi)這些夾雜物將沿(yan)(yan)著(zhu)晶體(ti)(ti)(ti)界(jie)面沉(chen)淀(dian)。受到(dao)沖擊時(shi),很容易沿(yan)(yan)粗(cu)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)晶界(jie)斷裂。
3.粗(cu)組(zu)織的遺傳學:當對具(ju)有粗(cu)馬(ma)氏(shi)體(ti),貝氏(shi)體(ti)和威氏(shi)體(ti)組(zu)織的奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)鋼零件重新(xin)進行奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)化(hua)時,將(jiang)它們緩慢加熱至常(chang)規淬火(huo)(huo)溫度,甚至更低的奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)晶體(ti)。谷物仍然很粗(cu)糙(cao),這(zhe)種現(xian)象稱(cheng)為組(zu)織遺傳。為了消(xiao)除粗(cu)組(zu)織的遺傳力(li),可以使用中間退火(huo)(huo)或多(duo)次高溫回火(huo)(huo)。