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(ke)(ke)以通過(guo)除氫(qing)處理(例(li)如回火,時效(xiao)等)消除氫(qing)脆,使(shi)用真空,低氫(qing)氣氛(fen)或惰性氣氛(fen)加(jia)熱可(ke)(ke)以避免氫(qing)脆。
過(guo)熱。如果(guo)加熱溫度過(guo)高(gao),不(bu)僅奧氏體晶(jing)粒變(bian)粗,而且(qie)(qie)晶(jing)界會局部氧化(hua)(hua)或熔化(hua)(hua),這會削弱晶(jing)界,這稱(cheng)為過(guo)燒。過(guo)度燃燒后,鋼的性能會嚴重惡化(hua)(hua),并且(qie)(qie)在(zai)淬火過(guo)程中會形成(cheng)裂紋。燒傷的組織無法回(hui)收,只能報廢。因(yin)此(ci),在(zai)工作(zuo)期間應避免過(guo)熱。
脫碳和氧化。
當(dang)鋼被加(jia)熱時(shi),表面(mian)(mian)層上(shang)的(de)(de)碳與介質(或大氣(qi))中的(de)(de)氧氣(qi),氫(qing)氣(qi),二氧化碳和(he)水(shui)蒸氣(qi)反應(ying),這(zhe)降低(di)了表面(mian)(mian)層上(shang)的(de)(de)碳濃度(du),這(zhe)稱為(wei)脫(tuo)碳。淬(cui)火后的(de)(de)淬(cui)火鋼的(de)(de)表面(mian)(mian)硬度(du),疲勞強(qiang)度(du)和(he)耐性磨蝕性降低(di),在(zai)表面(mian)(mian)形成(cheng)的(de)(de)殘留(liu)拉(la)伸應(ying)力容易在(zai)表面(mian)(mian)形成(cheng)網狀裂紋。
在(zai)加熱(re)過程中,鋼(gang)表面層上的(de)鐵和合金以及(ji)元素與(yu)介質(或大氣(qi))中的(de)氧氣(qi),二氧化(hua)(hua)碳,水蒸氣(qi)等反應(ying)形成氧化(hua)(hua)膜的(de)現象稱為(wei)氧化(hua)(hua)。高(gao)溫(通常(chang)高(gao)于(yu)570度)后,工件的(de)尺寸精度和表面亮度會降(jiang)低,并(bing)且氧化(hua)(hua)膜淬透性(xing)差(cha)的(de)鋼(gang)制零(ling)件容易軟化(hua)(hua)。
防止氧化和(he)減(jian)少(shao)脫碳的措施包(bao)括:在工件表面上進行涂層,用不銹(xiu)鋼箔(bo)包(bao)裝(zhuang)密封(feng)加(jia)熱,用鹽浴爐加(jia)熱,在保護性(xing)氣(qi)氛(例如純化的惰性(xing)氣(qi)體)中加(jia)熱,控制碳在其中的碳勢。爐和(he)火焰燃燒爐(減(jian)少(shao)爐內氣(qi)體)
過熱
我們知道,熱處理加工廠家熱(re)處理過程(cheng)中(zhong)的(de)過熱(re)最(zui)有可(ke)能導(dao)致(zhi)奧氏體晶粒粗大化,這將導(dao)致(zhi)零件的(de)機械性能下(xia)降。
1.一(yi)般過(guo)熱(re):如果加熱(re)溫度(du)過(guo)高(gao)(gao)或(huo)(huo)高(gao)(gao)溫下(xia)的(de)(de)保持時間過(guo)長(chang),則奧(ao)氏體(ti)晶(jing)粒的(de)(de)粗大化(hua)稱為過(guo)熱(re)。粗奧(ao)氏體(ti)晶(jing)粒會(hui)降低鋼的(de)(de)強(qiang)度(du)和韌(ren)性(xing),增加脆性(xing)轉變溫度(du),并增加淬火(huo)(huo)過(guo)程中(zhong)的(de)(de)變形和開(kai)裂趨勢。過(guo)熱(re)的(de)(de)原因是爐膛溫度(du)儀表失(shi)控(kong)或(huo)(huo)混合(通(tong)常是由(you)過(guo)程引起的(de)(de))。退(tui)火(huo)(huo),正火(huo)(huo)或(huo)(huo)多次高(gao)(gao)溫回火(huo)(huo)后,可以在正常條件下(xia)對過(guo)熱(re)結構進行再(zai)奧(ao)氏體(ti)化(hua)以細化(hua)晶(jing)粒。
2.斷(duan)裂(lie)遺傳:對具有(you)過熱(re)組織的(de)鋼進行(xing)再加(jia)熱(re)和淬(cui)火后(hou),盡管可以細化奧氏體(ti)晶粒,但(dan)有(you)時仍會出現(xian)粗大的(de)晶粒斷(duan)裂(lie)。骨折遺傳的(de)產生有(you)許多理論爭議(yi)。通常認為,由于(yu)高的(de)加(jia)熱(re)溫度,諸如MnS的(de)夾雜物溶解(jie)在奧氏體(ti)中(zhong)并在晶體(ti)界(jie)面處富集,并且當冷卻時這些(xie)夾雜物將沿著晶體(ti)界(jie)面沉淀。受到沖擊時,很(hen)容(rong)易(yi)沿粗奧氏體(ti)晶界(jie)斷(duan)裂(lie)。
3.粗(cu)(cu)組織(zhi)的(de)遺(yi)傳(chuan)(chuan)(chuan)學:當對具有粗(cu)(cu)馬氏(shi)體,貝氏(shi)體和威(wei)氏(shi)體組織(zhi)的(de)奧氏(shi)體鋼(gang)零(ling)件(jian)重新進行奧氏(shi)體化時,將它們緩慢加熱至(zhi)常規(gui)淬(cui)火溫度,甚至(zhi)更低(di)的(de)奧氏(shi)體晶體。谷物仍(reng)然很粗(cu)(cu)糙,這種(zhong)現象稱為(wei)組織(zhi)遺(yi)傳(chuan)(chuan)(chuan)。為(wei)了消除粗(cu)(cu)組織(zhi)的(de)遺(yi)傳(chuan)(chuan)(chuan)力,可以使用(yong)中間(jian)退(tui)火或多(duo)次高溫回火。