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)通過除氫(qing)處理（例如回火，時(shi)效等(deng)）消除氫(qing)脆，使用真空(kong)，低氫(qing)氣氛或(huo)惰(duo)性氣氛加熱可以(yi)避免氫(qing)脆。

過(guo)熱。如果加熱溫(wen)度(du)過(guo)高，不僅(jin)奧(ao)氏體晶粒變粗，而且晶界會(hui)局部氧化(hua)或熔化(hua)，這會(hui)削弱晶界，這稱(cheng)為過(guo)燒。過(guo)度(du)燃燒后，鋼的性能會(hui)嚴重惡化(hua)，并且在淬(cui)火(huo)過(guo)程中會(hui)形(xing)成裂紋。燒傷(shang)的組(zu)織無法(fa)回收，只能報(bao)廢(fei)。因此，在工作(zuo)期(qi)間(jian)應避(bi)免過(guo)熱。

脫碳和氧化。

當(dang)鋼(gang)被加熱(re)時(shi)，表面(mian)(mian)層(ceng)上(shang)的(de)(de)碳(tan)與(yu)介質（或大氣(qi)）中(zhong)的(de)(de)氧(yang)氣(qi)，氫(qing)氣(qi)，二氧(yang)化碳(tan)和(he)水蒸(zheng)氣(qi)反應，這降低(di)了(le)表面(mian)(mian)層(ceng)上(shang)的(de)(de)碳(tan)濃(nong)度(du)，這稱為脫碳(tan)。淬火(huo)后的(de)(de)淬火(huo)鋼(gang)的(de)(de)表面(mian)(mian)硬度(du)，疲勞(lao)強(qiang)度(du)和(he)耐性(xing)磨蝕性(xing)降低(di)，在(zai)表面(mian)(mian)形成(cheng)(cheng)的(de)(de)殘留拉伸應力容易在(zai)表面(mian)(mian)形成(cheng)(cheng)網狀裂紋。

在加熱過程中，鋼(gang)表面層上的(de)(de)鐵和(he)合金以(yi)及元素與(yu)介質（或大氣）中的(de)(de)氧氣，二氧化(hua)碳，水蒸氣等反應形成氧化(hua)膜(mo)的(de)(de)現象(xiang)稱(cheng)為氧化(hua)。高溫（通常高于570度(du)(du)）后(hou)，工件的(de)(de)尺寸精度(du)(du)和(he)表面亮(liang)度(du)(du)會(hui)降低，并(bing)且氧化(hua)膜(mo)淬(cui)透性(xing)差的(de)(de)鋼(gang)制零件容易軟化(hua)。

防止氧化和減少(shao)脫碳(tan)的(de)措施(shi)包(bao)括：在(zai)工(gong)件表面上進行涂層，用(yong)不銹鋼箔包(bao)裝密封(feng)加(jia)熱(re)，用(yong)鹽浴爐(lu)(lu)加(jia)熱(re)，在(zai)保護(hu)性氣(qi)(qi)氛（例如純化的(de)惰(duo)性氣(qi)(qi)體(ti)）中加(jia)熱(re)，控制(zhi)碳(tan)在(zai)其中的(de)碳(tan)勢(shi)。爐(lu)(lu)和火(huo)焰燃(ran)燒爐(lu)(lu)（減少(shao)爐(lu)(lu)內氣(qi)(qi)體(ti)）

過熱

我們知道，熱處理加工廠家熱處理過程中(zhong)的(de)過熱最有可能導致奧氏體晶(jing)粒(li)粗大化，這(zhe)將(jiang)導致零件的(de)機械性能下(xia)降(jiang)。

1.一般(ban)過(guo)熱：如(ru)果(guo)加熱溫(wen)(wen)度過(guo)高或(huo)(huo)高溫(wen)(wen)下的(de)保持時間過(guo)長，則奧氏(shi)體晶粒的(de)粗(cu)大化(hua)稱為過(guo)熱。粗(cu)奧氏(shi)體晶粒會降低鋼的(de)強度和(he)韌性(xing)，增(zeng)加脆性(xing)轉變(bian)溫(wen)(wen)度，并增(zeng)加淬火過(guo)程中的(de)變(bian)形和(he)開裂趨勢。過(guo)熱的(de)原因是爐膛溫(wen)(wen)度儀表失控或(huo)(huo)混合(he)（通常是由過(guo)程引起的(de)）。退(tui)火，正火或(huo)(huo)多(duo)次高溫(wen)(wen)回(hui)火后，可(ke)以在正常條件下對(dui)過(guo)熱結構進(jin)行再奧氏(shi)體化(hua)以細化(hua)晶粒。

2.斷(duan)(duan)裂遺傳(chuan)：對(dui)具(ju)有(you)過熱組(zu)織的(de)鋼進行再加熱和淬(cui)火后，盡管(guan)可(ke)以(yi)細(xi)化奧氏(shi)體(ti)晶(jing)(jing)粒，但有(you)時(shi)仍會出現粗大的(de)晶(jing)(jing)粒斷(duan)(duan)裂。骨折遺傳(chuan)的(de)產生有(you)許多理論爭議。通(tong)常認為，由于高(gao)的(de)加熱溫度(du)，諸如MnS的(de)夾(jia)雜物溶解在(zai)奧氏(shi)體(ti)中并(bing)在(zai)晶(jing)(jing)體(ti)界(jie)(jie)面處富(fu)集，并(bing)且當(dang)冷卻(que)時(shi)這些夾(jia)雜物將沿著(zhu)晶(jing)(jing)體(ti)界(jie)(jie)面沉(chen)淀。受到(dao)沖擊(ji)時(shi)，很容易沿粗奧氏(shi)體(ti)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)斷(duan)(duan)裂。

3.粗組織(zhi)的遺傳(chuan)學：當對具有粗馬氏(shi)體(ti)，貝氏(shi)體(ti)和威氏(shi)體(ti)組織(zhi)的奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)鋼零件重新進(jin)行(xing)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)化時，將它們緩慢加熱至常規淬火溫(wen)度，甚至更低的奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)晶(jing)體(ti)。谷(gu)物仍然很粗糙，這種現象稱為組織(zhi)遺傳(chuan)。為了消(xiao)除粗組織(zhi)的遺傳(chuan)力(li)，可以(yi)使用中間退火或多次高(gao)溫(wen)回火。