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(chu)氫(qing)處理(例如回火(huo),時效等)消除(chu)氫(qing)脆(cui),使用真(zhen)空,低氫(qing)氣氛或惰性(xing)氣氛加熱可以(yi)避(bi)免氫(qing)脆(cui)。
過熱。如果加(jia)熱溫度過高,不僅奧氏(shi)體晶(jing)粒(li)變(bian)粗,而且晶(jing)界(jie)會局部氧化或熔(rong)化,這會削弱晶(jing)界(jie),這稱為過燒。過度燃(ran)燒后,鋼的(de)性能會嚴(yan)重惡化,并(bing)且在淬火過程中會形成裂(lie)紋(wen)。燒傷的(de)組織無法回收,只能報廢(fei)。因此,在工作期間應避免過熱。
脫碳和氧化。
當鋼(gang)被加熱時,表(biao)(biao)(biao)面(mian)層上(shang)的碳與介質(或(huo)大氣(qi)(qi)(qi))中的氧氣(qi)(qi)(qi),氫氣(qi)(qi)(qi),二(er)氧化碳和水蒸氣(qi)(qi)(qi)反應(ying),這降(jiang)低(di)了表(biao)(biao)(biao)面(mian)層上(shang)的碳濃度(du),這稱為脫碳。淬火后的淬火鋼(gang)的表(biao)(biao)(biao)面(mian)硬度(du),疲勞強度(du)和耐性磨蝕性降(jiang)低(di),在(zai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)形(xing)成的殘留拉伸應(ying)力(li)容易在(zai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)形(xing)成網狀裂紋。
在加熱(re)過程中,鋼(gang)表面層(ceng)上(shang)的(de)鐵和合金以及元素與介質(或大氣)中的(de)氧氣,二(er)氧化(hua)碳,水蒸氣等(deng)反應形成氧化(hua)膜的(de)現象(xiang)稱為氧化(hua)。高(gao)溫(wen)(通常高(gao)于570度)后,工件(jian)的(de)尺寸精度和表面亮(liang)度會降低,并且氧化(hua)膜淬透性差(cha)的(de)鋼(gang)制零件(jian)容易軟化(hua)。
防止氧化和減少(shao)脫(tuo)碳(tan)的(de)措(cuo)施包括:在工件表面上進行涂層,用(yong)不(bu)銹鋼箔包裝密(mi)封加(jia)熱(re),用(yong)鹽(yan)浴爐(lu)(lu)(lu)加(jia)熱(re),在保護性氣氛(例如純化的(de)惰性氣體)中(zhong)加(jia)熱(re),控制碳(tan)在其中(zhong)的(de)碳(tan)勢(shi)。爐(lu)(lu)(lu)和火焰燃(ran)燒爐(lu)(lu)(lu)(減少(shao)爐(lu)(lu)(lu)內氣體)
過熱
我們知道,熱處理加工廠家熱處理過程中的過熱最(zui)有可能(neng)(neng)導(dao)致奧(ao)氏體晶粒粗大化,這將導(dao)致零(ling)件的機械性能(neng)(neng)下降(jiang)。
1.一般過(guo)熱(re)(re):如果(guo)加熱(re)(re)溫(wen)(wen)度(du)過(guo)高或高溫(wen)(wen)下的保持(chi)時(shi)間過(guo)長,則(ze)奧氏(shi)(shi)體晶粒(li)的粗(cu)大化稱為過(guo)熱(re)(re)。粗(cu)奧氏(shi)(shi)體晶粒(li)會降低鋼的強度(du)和韌性,增加脆性轉變(bian)溫(wen)(wen)度(du),并(bing)增加淬(cui)火(huo)過(guo)程中的變(bian)形和開裂(lie)趨勢。過(guo)熱(re)(re)的原因是爐(lu)膛溫(wen)(wen)度(du)儀表失(shi)控或混合(通常是由過(guo)程引起的)。退火(huo),正火(huo)或多(duo)次高溫(wen)(wen)回火(huo)后,可以在正常條(tiao)件下對(dui)過(guo)熱(re)(re)結構進行再奧氏(shi)(shi)體化以細化晶粒(li)。
2.斷裂遺傳:對具有(you)(you)過熱(re)(re)組織(zhi)的(de)(de)鋼進行(xing)再加熱(re)(re)和淬(cui)火(huo)后,盡管可以細化(hua)奧氏(shi)體(ti)(ti)晶(jing)粒,但有(you)(you)時仍(reng)會出現粗大的(de)(de)晶(jing)粒斷裂。骨(gu)折遺傳的(de)(de)產生有(you)(you)許多理論爭(zheng)議(yi)。通常(chang)認為,由(you)于高的(de)(de)加熱(re)(re)溫度,諸如MnS的(de)(de)夾(jia)雜物(wu)溶解在奧氏(shi)體(ti)(ti)中并(bing)在晶(jing)體(ti)(ti)界(jie)面(mian)處富集,并(bing)且當冷卻時這些(xie)夾(jia)雜物(wu)將沿(yan)著晶(jing)體(ti)(ti)界(jie)面(mian)沉淀。受到沖擊時,很(hen)容易沿(yan)粗奧氏(shi)體(ti)(ti)晶(jing)界(jie)斷裂。
3.粗組織(zhi)(zhi)的(de)遺(yi)傳(chuan)學:當對(dui)具有粗馬氏(shi)(shi)體(ti),貝氏(shi)(shi)體(ti)和威(wei)氏(shi)(shi)體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)鋼零件重新進行奧氏(shi)(shi)體(ti)化(hua)時,將(jiang)它們緩慢(man)加熱至(zhi)常(chang)規(gui)淬火(huo)(huo)溫度,甚至(zhi)更低的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)晶體(ti)。谷物仍然(ran)很粗糙(cao),這種現(xian)象稱為組織(zhi)(zhi)遺(yi)傳(chuan)。為了消除粗組織(zhi)(zhi)的(de)遺(yi)傳(chuan)力,可以(yi)使(shi)用中間退(tui)火(huo)(huo)或多(duo)次(ci)高溫回火(huo)(huo)。