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(chu)氫處理（例如回火，時效等）消除(chu)氫脆，使(shi)用真空(kong)，低氫氣(qi)氛或惰性氣(qi)氛加熱可以避(bi)免氫脆。

過(guo)(guo)(guo)熱。如果加熱溫度過(guo)(guo)(guo)高(gao)，不僅(jin)奧氏體(ti)晶(jing)(jing)粒(li)變粗，而且(qie)(qie)晶(jing)(jing)界(jie)會(hui)(hui)局部氧(yang)化(hua)或熔化(hua)，這(zhe)會(hui)(hui)削弱晶(jing)(jing)界(jie)，這(zhe)稱為過(guo)(guo)(guo)燒。過(guo)(guo)(guo)度燃燒后(hou)，鋼的性能會(hui)(hui)嚴(yan)重惡化(hua)，并且(qie)(qie)在淬火過(guo)(guo)(guo)程中(zhong)會(hui)(hui)形成(cheng)裂紋。燒傷的組織無法回收，只能報廢。因(yin)此，在工(gong)作期間應(ying)避免(mian)過(guo)(guo)(guo)熱。

脫碳和氧化。

當鋼被(bei)加(jia)熱時，表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)層上(shang)的(de)碳(tan)與介質(zhi)（或(huo)大氣）中的(de)氧(yang)氣，氫氣，二氧(yang)化碳(tan)和水蒸氣反應，這(zhe)(zhe)降(jiang)低了(le)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)層上(shang)的(de)碳(tan)濃度(du)，這(zhe)(zhe)稱(cheng)為脫碳(tan)。淬火(huo)后的(de)淬火(huo)鋼的(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)硬度(du)，疲(pi)勞強度(du)和耐性磨蝕性降(jiang)低，在表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)形成的(de)殘(can)留拉(la)伸應力容易在表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)形成網狀裂紋(wen)。

在加熱過(guo)程(cheng)中，鋼表面層上的(de)鐵和合金以及元(yuan)素與介質（或大氣(qi)(qi)）中的(de)氧(yang)氣(qi)(qi)，二氧(yang)化碳，水(shui)蒸(zheng)氣(qi)(qi)等反(fan)應(ying)形(xing)成(cheng)氧(yang)化膜的(de)現象稱為氧(yang)化。高溫(wen)（通常高于570度）后，工件(jian)的(de)尺寸精度和表面亮度會降低，并(bing)且氧(yang)化膜淬(cui)透性差的(de)鋼制零(ling)件(jian)容易軟化。

防止氧化(hua)和(he)減(jian)少(shao)脫碳的措施包(bao)括：在工(gong)件表面上進行涂層，用不銹鋼箔包(bao)裝密(mi)封加熱(re)，用鹽浴爐加熱(re)，在保護性氣(qi)氛（例如純化(hua)的惰性氣(qi)體）中加熱(re)，控制碳在其中的碳勢。爐和(he)火焰(yan)燃(ran)燒爐（減(jian)少(shao)爐內氣(qi)體）

過熱

我們知道，熱處理加工廠家熱(re)處理(li)過程中的過熱(re)最有可能導(dao)致奧氏體晶粒粗(cu)大化，這將(jiang)導(dao)致零件的機械性能下降。

1.一(yi)般過(guo)(guo)(guo)熱(re)(re)：如果加熱(re)(re)溫(wen)(wen)度(du)過(guo)(guo)(guo)高(gao)或高(gao)溫(wen)(wen)下的保持時間(jian)過(guo)(guo)(guo)長，則奧(ao)氏體晶粒的粗大(da)化(hua)(hua)稱(cheng)為過(guo)(guo)(guo)熱(re)(re)。粗奧(ao)氏體晶粒會降低鋼的強度(du)和韌性(xing)，增(zeng)加脆性(xing)轉變溫(wen)(wen)度(du)，并增(zeng)加淬火過(guo)(guo)(guo)程中的變形和開裂趨勢。過(guo)(guo)(guo)熱(re)(re)的原因(yin)是爐膛溫(wen)(wen)度(du)儀(yi)表失(shi)控或混合（通(tong)常是由過(guo)(guo)(guo)程引起(qi)的）。退火，正火或多(duo)次高(gao)溫(wen)(wen)回(hui)火后，可以在正常條件下對過(guo)(guo)(guo)熱(re)(re)結構進行再奧(ao)氏體化(hua)(hua)以細(xi)化(hua)(hua)晶粒。

2.斷(duan)裂(lie)(lie)遺(yi)傳(chuan)(chuan)：對具有過熱組織的(de)鋼進行再(zai)加熱和(he)淬火后，盡管可以細化(hua)奧氏(shi)體(ti)(ti)晶(jing)粒，但有時(shi)仍會出(chu)現粗(cu)大的(de)晶(jing)粒斷(duan)裂(lie)(lie)。骨折遺(yi)傳(chuan)(chuan)的(de)產(chan)生有許多(duo)理論爭議。通常認為，由于高的(de)加熱溫(wen)度，諸如MnS的(de)夾雜物溶解在奧氏(shi)體(ti)(ti)中(zhong)并(bing)在晶(jing)體(ti)(ti)界(jie)面處富集，并(bing)且當冷卻時(shi)這些夾雜物將(jiang)沿著晶(jing)體(ti)(ti)界(jie)面沉淀。受到(dao)沖擊時(shi)，很容易沿粗(cu)奧氏(shi)體(ti)(ti)晶(jing)界(jie)斷(duan)裂(lie)(lie)。

3.粗組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)遺傳(chuan)學：當對具有粗馬氏體，貝(bei)氏體和威氏體組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)奧氏體鋼零(ling)件重(zhong)新進行奧氏體化時，將它們(men)緩(huan)慢加熱(re)至常規(gui)淬火(huo)溫度，甚至更低的(de)(de)奧氏體晶體。谷物仍然很粗糙，這(zhe)種現象稱為(wei)組(zu)(zu)織(zhi)遺傳(chuan)。為(wei)了(le)消除粗組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)遺傳(chuan)力，可以使用中間(jian)退火(huo)或多次高溫回火(huo)。