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(chu)氫處理(例如(ru)回火(huo),時(shi)效(xiao)等)消除(chu)氫脆,使用真空(kong),低(di)氫氣(qi)氛或惰性氣(qi)氛加熱可(ke)以(yi)避免(mian)氫脆。
過(guo)熱。如果加(jia)熱溫度(du)過(guo)高,不僅(jin)奧氏(shi)體晶(jing)(jing)粒變粗,而且晶(jing)(jing)界(jie)會(hui)局(ju)部氧(yang)化(hua)或熔(rong)化(hua),這會(hui)削弱晶(jing)(jing)界(jie),這稱為過(guo)燒(shao)。過(guo)度(du)燃(ran)燒(shao)后(hou),鋼(gang)的(de)性能會(hui)嚴(yan)重惡(e)化(hua),并且在(zai)淬火過(guo)程(cheng)中(zhong)會(hui)形成裂紋。燒(shao)傷的(de)組織無法回收,只能報廢。因此,在(zai)工作(zuo)期(qi)間應避免(mian)過(guo)熱。
脫碳和氧化。
當(dang)鋼被加熱時,表(biao)面(mian)層(ceng)上(shang)的(de)(de)碳(tan)與(yu)介質(或大(da)氣(qi))中的(de)(de)氧氣(qi),氫氣(qi),二氧化碳(tan)和(he)水蒸氣(qi)反(fan)應,這(zhe)降(jiang)(jiang)低了表(biao)面(mian)層(ceng)上(shang)的(de)(de)碳(tan)濃度,這(zhe)稱(cheng)為脫(tuo)碳(tan)。淬火(huo)后的(de)(de)淬火(huo)鋼的(de)(de)表(biao)面(mian)硬度,疲(pi)勞強度和(he)耐性(xing)磨蝕性(xing)降(jiang)(jiang)低,在表(biao)面(mian)形成的(de)(de)殘留拉(la)伸應力容易在表(biao)面(mian)形成網狀裂紋。
在加熱過程中(zhong)(zhong),鋼表面(mian)層上的(de)鐵和合金以及元素與介(jie)質(或(huo)大(da)氣(qi))中(zhong)(zhong)的(de)氧(yang)氣(qi),二氧(yang)化碳,水蒸(zheng)氣(qi)等(deng)反應(ying)形成氧(yang)化膜的(de)現象稱為氧(yang)化。高溫(wen)(通常高于570度)后,工件的(de)尺(chi)寸精度和表面(mian)亮度會降低,并且氧(yang)化膜淬透性差的(de)鋼制零件容易軟化。
防止氧(yang)化(hua)和減(jian)少脫碳(tan)的措(cuo)施包括:在工件表面上進行涂層(ceng),用不銹鋼(gang)箔包裝密(mi)封(feng)加熱,用鹽浴(yu)爐加熱,在保護性氣(qi)氛(例(li)如純化(hua)的惰性氣(qi)體)中(zhong)加熱,控制碳(tan)在其中(zhong)的碳(tan)勢。爐和火焰(yan)燃燒爐(減(jian)少爐內氣(qi)體)
過熱
我們知道,熱處理加工廠家熱處(chu)理過程中(zhong)的過熱最有可能導致(zhi)奧氏體晶(jing)粒粗大(da)化(hua),這將(jiang)導致(zhi)零(ling)件的機械(xie)性能下降。
1.一般過(guo)熱(re):如果(guo)加熱(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)過(guo)高(gao)或高(gao)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)保持時間(jian)過(guo)長,則奧氏(shi)(shi)體晶(jing)粒的(de)粗(cu)大化(hua)(hua)稱為過(guo)熱(re)。粗(cu)奧氏(shi)(shi)體晶(jing)粒會降低鋼的(de)強度(du)和(he)韌性,增加脆性轉(zhuan)變溫(wen)(wen)(wen)度(du),并增加淬(cui)火過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)變形和(he)開裂趨(qu)勢(shi)。過(guo)熱(re)的(de)原因是爐膛溫(wen)(wen)(wen)度(du)儀表(biao)失控(kong)或混(hun)合(通(tong)常是由過(guo)程(cheng)引起的(de))。退火,正火或多次高(gao)溫(wen)(wen)(wen)回火后,可以(yi)在正常條件下對過(guo)熱(re)結構進行再奧氏(shi)(shi)體化(hua)(hua)以(yi)細化(hua)(hua)晶(jing)粒。
2.斷(duan)裂(lie)遺傳:對具有(you)過熱(re)組織的(de)鋼進行再(zai)加熱(re)和(he)淬火后,盡管可以(yi)細化(hua)奧(ao)(ao)氏(shi)體晶(jing)(jing)(jing)粒,但有(you)時(shi)仍會出現粗大(da)的(de)晶(jing)(jing)(jing)粒斷(duan)裂(lie)。骨折遺傳的(de)產生有(you)許多理(li)論爭(zheng)議(yi)。通常認為(wei),由(you)于(yu)高的(de)加熱(re)溫度(du),諸如MnS的(de)夾(jia)雜(za)物(wu)溶解在奧(ao)(ao)氏(shi)體中并在晶(jing)(jing)(jing)體界(jie)面處(chu)富集(ji),并且當冷卻(que)時(shi)這些夾(jia)雜(za)物(wu)將(jiang)沿著晶(jing)(jing)(jing)體界(jie)面沉(chen)淀。受到沖擊時(shi),很容易沿粗奧(ao)(ao)氏(shi)體晶(jing)(jing)(jing)界(jie)斷(duan)裂(lie)。
3.粗(cu)組(zu)織的遺傳(chuan)學:當對具有粗(cu)馬氏(shi)體,貝氏(shi)體和威氏(shi)體組(zu)織的奧氏(shi)體鋼零件重新進(jin)行奧氏(shi)體化時,將它們緩慢(man)加熱至常規(gui)淬火(huo)(huo)溫度,甚至更(geng)低的奧氏(shi)體晶(jing)體。谷物仍然很粗(cu)糙,這種現象稱為組(zu)織遺傳(chuan)。為了(le)消(xiao)除粗(cu)組(zu)織的遺傳(chuan)力,可以(yi)使用中間退(tui)火(huo)(huo)或多次高溫回火(huo)(huo)。