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)以通過除氫處理(例(li)如回火,時效等)消除氫脆,使用真空,低氫氣氛或惰性氣氛加(jia)熱(re)可(ke)以避免氫脆。
過(guo)熱(re)。如果加熱(re)溫(wen)度過(guo)高,不僅(jin)奧(ao)氏體晶(jing)粒(li)變粗,而且晶(jing)界會(hui)局(ju)部氧化或熔化,這(zhe)會(hui)削弱晶(jing)界,這(zhe)稱為過(guo)燒。過(guo)度燃燒后,鋼的性能會(hui)嚴(yan)重惡化,并且在(zai)淬火過(guo)程中會(hui)形成裂(lie)紋。燒傷的組(zu)織(zhi)無法回收,只(zhi)能報廢(fei)。因(yin)此(ci),在(zai)工作期間應(ying)避(bi)免過(guo)熱(re)。
脫碳和氧化。
當(dang)鋼(gang)被加熱時,表(biao)(biao)面層(ceng)(ceng)上的(de)碳(tan)(tan)與介質(或大氣)中的(de)氧氣,氫氣,二氧化碳(tan)(tan)和水(shui)蒸氣反應,這降低了(le)表(biao)(biao)面層(ceng)(ceng)上的(de)碳(tan)(tan)濃度(du),這稱為脫碳(tan)(tan)。淬火(huo)后的(de)淬火(huo)鋼(gang)的(de)表(biao)(biao)面硬度(du),疲勞強度(du)和耐性(xing)(xing)磨蝕性(xing)(xing)降低,在(zai)表(biao)(biao)面形(xing)成的(de)殘留拉(la)伸應力容(rong)易(yi)在(zai)表(biao)(biao)面形(xing)成網狀裂紋。
在加熱過(guo)程中,鋼(gang)表面層上的(de)鐵和合金以(yi)及元素與介質(或大氣)中的(de)氧氣,二氧化(hua)碳(tan),水蒸(zheng)氣等(deng)反應形成氧化(hua)膜的(de)現象稱(cheng)為(wei)氧化(hua)。高(gao)(gao)溫(wen)(通常高(gao)(gao)于570度)后,工件的(de)尺寸精(jing)度和表面亮度會降低,并(bing)且氧化(hua)膜淬透性差(cha)的(de)鋼(gang)制零件容易軟化(hua)。
防止氧化和減(jian)少脫(tuo)碳的措施包括:在(zai)工件(jian)表面上(shang)進行涂層,用不(bu)銹鋼箔包裝密(mi)封加熱(re),用鹽浴(yu)爐加熱(re),在(zai)保護性氣氛(例如純化的惰(duo)性氣體)中加熱(re),控制碳在(zai)其(qi)中的碳勢。爐和火焰燃燒爐(減(jian)少爐內氣體)
過熱
我們知道,熱處理加工廠家熱處理(li)過程中的(de)過熱最有可能導致奧氏(shi)體晶粒粗大化,這將(jiang)導致零(ling)件(jian)的(de)機械性能下(xia)降。
1.一般過(guo)(guo)熱(re):如果加熱(re)溫(wen)度過(guo)(guo)高(gao)或高(gao)溫(wen)下的保持時(shi)間(jian)過(guo)(guo)長,則(ze)奧(ao)氏(shi)體(ti)晶(jing)粒(li)的粗(cu)大化(hua)稱為(wei)過(guo)(guo)熱(re)。粗(cu)奧(ao)氏(shi)體(ti)晶(jing)粒(li)會降低(di)鋼的強度和韌性(xing),增(zeng)加脆性(xing)轉變(bian)(bian)溫(wen)度,并增(zeng)加淬火(huo)過(guo)(guo)程(cheng)中的變(bian)(bian)形和開(kai)裂趨勢。過(guo)(guo)熱(re)的原因是爐膛(tang)溫(wen)度儀(yi)表失控或混合(通常(chang)是由(you)過(guo)(guo)程(cheng)引起的)。退火(huo),正火(huo)或多次高(gao)溫(wen)回(hui)火(huo)后,可以在正常(chang)條件下對過(guo)(guo)熱(re)結構進(jin)行再(zai)奧(ao)氏(shi)體(ti)化(hua)以細化(hua)晶(jing)粒(li)。
2.斷(duan)裂遺(yi)傳:對具有(you)過熱組織的鋼(gang)進行再加熱和淬(cui)火后,盡(jin)管可以細化(hua)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)晶粒,但有(you)時(shi)仍會出現粗大的晶粒斷(duan)裂。骨折遺(yi)傳的產(chan)生(sheng)有(you)許多理論爭(zheng)議。通常認為,由(you)于高的加熱溫度(du),諸如MnS的夾(jia)(jia)雜(za)物(wu)溶解在(zai)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)中(zhong)并在(zai)晶體(ti)(ti)界面處(chu)富(fu)集,并且當(dang)冷卻時(shi)這些夾(jia)(jia)雜(za)物(wu)將(jiang)沿著晶體(ti)(ti)界面沉淀。受到沖擊(ji)時(shi),很容易沿粗奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)晶界斷(duan)裂。
3.粗(cu)(cu)組(zu)織的(de)(de)遺傳(chuan)(chuan)學:當對具有粗(cu)(cu)馬氏(shi)體(ti),貝氏(shi)體(ti)和(he)威氏(shi)體(ti)組(zu)織的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼(gang)零件重新進行(xing)奧(ao)氏(shi)體(ti)化時,將它(ta)們(men)緩慢加熱至常(chang)規(gui)淬火溫度,甚(shen)至更低的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)晶(jing)體(ti)。谷物仍然很粗(cu)(cu)糙(cao),這種(zhong)現象稱為組(zu)織遺傳(chuan)(chuan)。為了消除粗(cu)(cu)組(zu)織的(de)(de)遺傳(chuan)(chuan)力,可以使用中間退火或多次高溫回火。