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(tong)過除(chu)氫處理（例(li)如回火，時(shi)效等(deng)）消除(chu)氫脆，使(shi)用(yong)真(zhen)空，低氫氣氛或惰性氣氛加(jia)熱可以避免氫脆。

過(guo)(guo)熱(re)。如果加(jia)熱(re)溫度過(guo)(guo)高，不(bu)僅奧氏體晶粒變粗，而且晶界會(hui)局部氧(yang)化或(huo)熔(rong)化，這會(hui)削弱晶界，這稱為(wei)過(guo)(guo)燒。過(guo)(guo)度燃燒后，鋼的性能(neng)會(hui)嚴重惡化，并且在淬火過(guo)(guo)程中(zhong)會(hui)形成裂紋。燒傷的組織(zhi)無(wu)法回收，只能(neng)報廢。因此，在工(gong)作期間應避免(mian)過(guo)(guo)熱(re)。

脫碳和氧化。

當鋼被加(jia)熱時，表(biao)面(mian)層(ceng)上的(de)(de)碳(tan)與(yu)介質（或(huo)大(da)氣(qi)）中的(de)(de)氧氣(qi)，氫(qing)氣(qi)，二氧化碳(tan)和(he)水蒸(zheng)氣(qi)反(fan)應(ying)，這降低了表(biao)面(mian)層(ceng)上的(de)(de)碳(tan)濃度(du)，這稱為脫碳(tan)。淬火后(hou)的(de)(de)淬火鋼的(de)(de)表(biao)面(mian)硬度(du)，疲勞強度(du)和(he)耐(nai)性(xing)(xing)磨蝕性(xing)(xing)降低，在表(biao)面(mian)形成(cheng)的(de)(de)殘(can)留拉伸應(ying)力容(rong)易在表(biao)面(mian)形成(cheng)網(wang)狀(zhuang)裂紋。

在加熱過程中，鋼表面(mian)層上(shang)的鐵和合金以及元素與介質(zhi)（或大氣）中的氧(yang)氣，二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)，水蒸氣等反(fan)應形成(cheng)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)膜的現象(xiang)稱為氧(yang)化(hua)(hua)(hua)。高(gao)溫（通(tong)常高(gao)于570度）后(hou)，工件的尺寸精度和表面(mian)亮度會(hui)降低，并且氧(yang)化(hua)(hua)(hua)膜淬透性(xing)差的鋼制(zhi)零(ling)件容易軟化(hua)(hua)(hua)。

防止氧化和減少脫碳(tan)的(de)措(cuo)施包括：在(zai)工(gong)件表面上進行涂層，用不銹(xiu)鋼箔包裝(zhuang)密封加熱，用鹽浴爐(lu)(lu)加熱，在(zai)保護性(xing)(xing)氣(qi)氛（例如(ru)純化的(de)惰(duo)性(xing)(xing)氣(qi)體）中加熱，控制(zhi)碳(tan)在(zai)其中的(de)碳(tan)勢。爐(lu)(lu)和火(huo)焰燃燒爐(lu)(lu)（減少爐(lu)(lu)內(nei)氣(qi)體）

過熱

我們知道，熱處理加工廠家(jia)熱處理過程中的過熱最有(you)可能導致(zhi)(zhi)奧氏體晶粒粗大化，這將導致(zhi)(zhi)零件的機(ji)械性能下降。

1.一般過(guo)(guo)(guo)(guo)熱：如果加(jia)熱溫(wen)(wen)度(du)過(guo)(guo)(guo)(guo)高或(huo)(huo)高溫(wen)(wen)下的保持(chi)時間過(guo)(guo)(guo)(guo)長，則奧(ao)(ao)氏體(ti)晶粒的粗(cu)大(da)化(hua)稱(cheng)為過(guo)(guo)(guo)(guo)熱。粗(cu)奧(ao)(ao)氏體(ti)晶粒會降低鋼的強度(du)和(he)韌性，增加(jia)脆性轉變(bian)溫(wen)(wen)度(du)，并(bing)增加(jia)淬火(huo)過(guo)(guo)(guo)(guo)程(cheng)中的變(bian)形和(he)開裂趨勢。過(guo)(guo)(guo)(guo)熱的原因(yin)是爐膛(tang)溫(wen)(wen)度(du)儀表失控或(huo)(huo)混合（通常(chang)是由過(guo)(guo)(guo)(guo)程(cheng)引起(qi)的）。退火(huo)，正(zheng)火(huo)或(huo)(huo)多次(ci)高溫(wen)(wen)回火(huo)后，可(ke)以在正(zheng)常(chang)條(tiao)件下對(dui)過(guo)(guo)(guo)(guo)熱結(jie)構(gou)進(jin)行再奧(ao)(ao)氏體(ti)化(hua)以細化(hua)晶粒。

2.斷(duan)裂(lie)(lie)遺(yi)傳：對具有過熱組織(zhi)的(de)(de)鋼進行再加(jia)熱和淬(cui)火后，盡管可以細化奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)粒，但有時仍會出現粗大的(de)(de)晶(jing)粒斷(duan)裂(lie)(lie)。骨折遺(yi)傳的(de)(de)產生(sheng)有許多理論爭議。通常認為，由于(yu)高的(de)(de)加(jia)熱溫度，諸(zhu)如MnS的(de)(de)夾雜(za)物溶解在奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)中并(bing)在晶(jing)體(ti)(ti)(ti)界(jie)面(mian)處(chu)富(fu)集，并(bing)且當冷卻時這些夾雜(za)物將(jiang)沿(yan)著晶(jing)體(ti)(ti)(ti)界(jie)面(mian)沉淀。受到沖(chong)擊時，很容(rong)易沿(yan)粗奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)界(jie)斷(duan)裂(lie)(lie)。

3.粗組(zu)織的(de)遺(yi)傳學：當對具(ju)有(you)粗馬氏(shi)體(ti)，貝氏(shi)體(ti)和威氏(shi)體(ti)組(zu)織的(de)奧氏(shi)體(ti)鋼零件重新進行奧氏(shi)體(ti)化時，將(jiang)它們緩(huan)慢加熱至常規淬火溫度，甚至更低的(de)奧氏(shi)體(ti)晶體(ti)。谷物仍(reng)然(ran)很粗糙(cao)，這種現象(xiang)稱為組(zu)織遺(yi)傳。為了(le)消除粗組(zu)織的(de)遺(yi)傳力(li)，可以使用(yong)中間退火或多次(ci)高溫回火。