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)以(yi)通過除氫(qing)處理（例(li)如回火，時效(xiao)等）消除氫(qing)脆，使用(yong)真空，低氫(qing)氣氛(fen)或惰性氣氛(fen)加(jia)熱可(ke)以(yi)避免(mian)氫(qing)脆。

過(guo)(guo)(guo)熱(re)。如果(guo)加熱(re)溫度過(guo)(guo)(guo)高，不僅奧(ao)氏(shi)體晶(jing)粒變粗(cu)，而且(qie)晶(jing)界會局部氧(yang)化(hua)或熔化(hua)，這(zhe)會削弱晶(jing)界，這(zhe)稱(cheng)為過(guo)(guo)(guo)燒。過(guo)(guo)(guo)度燃燒后，鋼的性能(neng)會嚴重惡化(hua)，并且(qie)在淬(cui)火過(guo)(guo)(guo)程中(zhong)會形成裂紋。燒傷的組織無(wu)法回收，只能(neng)報廢。因此(ci)，在工作期間(jian)應避免過(guo)(guo)(guo)熱(re)。

脫碳和氧化。

當鋼被加熱時，表(biao)(biao)面層上(shang)的(de)碳(tan)與介質（或(huo)大氣(qi)(qi)）中的(de)氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)，氫氣(qi)(qi)，二氧(yang)(yang)化碳(tan)和水蒸氣(qi)(qi)反應(ying)，這降低(di)了表(biao)(biao)面層上(shang)的(de)碳(tan)濃度(du)，這稱為脫碳(tan)。淬火后的(de)淬火鋼的(de)表(biao)(biao)面硬(ying)度(du)，疲勞強度(du)和耐性(xing)磨(mo)蝕性(xing)降低(di)，在(zai)表(biao)(biao)面形(xing)成的(de)殘(can)留拉(la)伸應(ying)力容易在(zai)表(biao)(biao)面形(xing)成網狀裂紋。

在加(jia)熱(re)過程中，鋼表(biao)面(mian)層上的(de)鐵(tie)和合金以及元素與(yu)介質（或大(da)氣）中的(de)氧氣，二氧化(hua)(hua)(hua)碳，水蒸氣等反應(ying)形(xing)成氧化(hua)(hua)(hua)膜的(de)現象稱為氧化(hua)(hua)(hua)。高(gao)(gao)溫（通常高(gao)(gao)于570度(du)）后(hou)，工件的(de)尺寸精度(du)和表(biao)面(mian)亮度(du)會(hui)降低(di)，并(bing)且氧化(hua)(hua)(hua)膜淬透(tou)性差的(de)鋼制(zhi)零件容易軟化(hua)(hua)(hua)。

防止(zhi)氧(yang)化和(he)(he)減少(shao)脫碳(tan)的措施(shi)包括：在(zai)工件表面上進行涂層，用(yong)不銹鋼箔包裝密封加(jia)熱(re)，用(yong)鹽浴爐(lu)加(jia)熱(re)，在(zai)保(bao)護性氣(qi)(qi)氛（例如純化的惰性氣(qi)(qi)體）中加(jia)熱(re)，控制碳(tan)在(zai)其中的碳(tan)勢。爐(lu)和(he)(he)火焰(yan)燃燒爐(lu)（減少(shao)爐(lu)內氣(qi)(qi)體）

過熱

我們知道，熱處理加工廠家(jia)熱(re)處理(li)過(guo)程中的過(guo)熱(re)最有可能導(dao)(dao)致奧氏體晶粒粗大(da)化，這將導(dao)(dao)致零(ling)件的機械性(xing)能下(xia)降。

1.一般過(guo)(guo)熱(re)：如果加熱(re)溫度(du)(du)過(guo)(guo)高(gao)或高(gao)溫下(xia)的(de)保持時間(jian)過(guo)(guo)長(chang)，則奧氏(shi)體晶粒的(de)粗(cu)(cu)大化稱為過(guo)(guo)熱(re)。粗(cu)(cu)奧氏(shi)體晶粒會降(jiang)低(di)鋼的(de)強(qiang)度(du)(du)和(he)韌性(xing)，增(zeng)加脆性(xing)轉變(bian)溫度(du)(du)，并增(zeng)加淬(cui)火過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中的(de)變(bian)形(xing)和(he)開裂(lie)趨勢。過(guo)(guo)熱(re)的(de)原因是爐膛溫度(du)(du)儀(yi)表失控或混合(he)（通(tong)常是由過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)引起的(de)）。退火，正火或多(duo)次高(gao)溫回火后，可以在正常條件(jian)下(xia)對過(guo)(guo)熱(re)結(jie)構(gou)進行(xing)再奧氏(shi)體化以細化晶粒。

2.斷裂(lie)(lie)遺(yi)傳(chuan)：對(dui)具(ju)有(you)過熱組織的(de)鋼進行(xing)再加(jia)熱和淬火后，盡(jin)管可以細化奧(ao)氏體(ti)晶(jing)(jing)粒，但有(you)時仍會(hui)出現粗大的(de)晶(jing)(jing)粒斷裂(lie)(lie)。骨折遺(yi)傳(chuan)的(de)產生有(you)許多理論爭議。通常認為，由(you)于(yu)高的(de)加(jia)熱溫(wen)度，諸如MnS的(de)夾雜物(wu)溶解(jie)在奧(ao)氏體(ti)中并在晶(jing)(jing)體(ti)界(jie)面(mian)處富(fu)集，并且(qie)當(dang)冷卻時這些夾雜物(wu)將沿著晶(jing)(jing)體(ti)界(jie)面(mian)沉淀(dian)。受到沖(chong)擊時，很容(rong)易沿粗奧(ao)氏體(ti)晶(jing)(jing)界(jie)斷裂(lie)(lie)。

3.粗組(zu)(zu)織的(de)遺(yi)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(zu)(zu)織的(de)奧氏(shi)體(ti)鋼零(ling)件重新進行奧氏(shi)體(ti)化時，將它們緩慢加熱(re)至常規(gui)淬火溫度(du)，甚至更低的(de)奧氏(shi)體(ti)晶體(ti)。谷物仍然很粗糙(cao)，這種(zhong)現象稱為(wei)組(zu)(zu)織遺(yi)傳(chuan)。為(wei)了(le)消除粗組(zu)(zu)織的(de)遺(yi)傳(chuan)力(li)，可以使用中間退火或多次高溫回火。