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通過除氫(qing)處理（例如(ru)回火，時效等）消除氫(qing)脆，使用(yong)真空，低(di)氫(qing)氣(qi)氛或惰性氣(qi)氛加熱可以避免(mian)氫(qing)脆。

過(guo)(guo)(guo)熱。如果加熱溫度(du)過(guo)(guo)(guo)高(gao)，不僅奧氏體晶(jing)粒(li)變粗(cu)，而且(qie)晶(jing)界(jie)(jie)會(hui)(hui)局部氧化(hua)或熔化(hua)，這(zhe)會(hui)(hui)削弱晶(jing)界(jie)(jie)，這(zhe)稱(cheng)為過(guo)(guo)(guo)燒。過(guo)(guo)(guo)度(du)燃燒后，鋼的(de)性能會(hui)(hui)嚴重(zhong)惡化(hua)，并且(qie)在淬火過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中會(hui)(hui)形(xing)成裂紋(wen)。燒傷的(de)組織無法(fa)回收，只(zhi)能報廢。因此，在工作期間應避免(mian)過(guo)(guo)(guo)熱。

脫碳和氧化。

當鋼被加熱(re)時，表面(mian)(mian)(mian)層上的(de)(de)(de)碳與介質（或大氣）中的(de)(de)(de)氧氣，氫氣，二氧化(hua)碳和(he)水蒸氣反應，這降低(di)了表面(mian)(mian)(mian)層上的(de)(de)(de)碳濃度(du)，這稱為脫碳。淬火后的(de)(de)(de)淬火鋼的(de)(de)(de)表面(mian)(mian)(mian)硬(ying)度(du)，疲(pi)勞強(qiang)度(du)和(he)耐性磨蝕性降低(di)，在表面(mian)(mian)(mian)形(xing)成的(de)(de)(de)殘留拉伸應力容(rong)易在表面(mian)(mian)(mian)形(xing)成網狀裂紋。

在加熱過程中，鋼表面(mian)層上的(de)鐵和(he)合(he)金以(yi)及元(yuan)素與介(jie)質（或(huo)大氣(qi)）中的(de)氧(yang)氣(qi)，二氧(yang)化(hua)碳(tan)，水蒸氣(qi)等反應形成氧(yang)化(hua)膜的(de)現象稱為(wei)氧(yang)化(hua)。高溫（通常高于(yu)570度）后，工(gong)件的(de)尺寸精度和(he)表面(mian)亮度會降低，并(bing)且氧(yang)化(hua)膜淬(cui)透(tou)性差的(de)鋼制(zhi)零件容易軟化(hua)。

防止(zhi)氧化(hua)和減(jian)(jian)少(shao)脫碳的措施包(bao)括(kuo)：在工件表面(mian)上進(jin)行涂層，用不銹(xiu)鋼箔包(bao)裝密封加熱，用鹽浴(yu)爐(lu)加熱，在保(bao)護性氣(qi)(qi)氛（例如純化(hua)的惰性氣(qi)(qi)體）中(zhong)加熱，控(kong)制碳在其中(zhong)的碳勢。爐(lu)和火(huo)焰(yan)燃(ran)燒(shao)爐(lu)（減(jian)(jian)少(shao)爐(lu)內氣(qi)(qi)體）

過熱

我們知道，熱處理加工廠家熱處理過(guo)程(cheng)中的(de)過(guo)熱最有可能導(dao)致(zhi)奧氏(shi)體晶粒粗大化(hua)，這將導(dao)致(zhi)零(ling)件(jian)的(de)機(ji)械性能下降。

1.一般過(guo)(guo)(guo)(guo)熱(re)：如(ru)果加熱(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)過(guo)(guo)(guo)(guo)高或高溫(wen)(wen)(wen)下的保(bao)持時間過(guo)(guo)(guo)(guo)長(chang)，則奧(ao)氏體晶粒的粗大化稱(cheng)為過(guo)(guo)(guo)(guo)熱(re)。粗奧(ao)氏體晶粒會降低鋼(gang)的強度(du)和(he)韌性，增(zeng)加脆性轉(zhuan)變溫(wen)(wen)(wen)度(du)，并增(zeng)加淬火過(guo)(guo)(guo)(guo)程(cheng)中的變形和(he)開裂趨勢。過(guo)(guo)(guo)(guo)熱(re)的原因是(shi)爐膛溫(wen)(wen)(wen)度(du)儀(yi)表失控或混合(he)（通常是(shi)由過(guo)(guo)(guo)(guo)程(cheng)引起的）。退火，正(zheng)火或多次高溫(wen)(wen)(wen)回火后，可以(yi)(yi)在(zai)正(zheng)常條件下對(dui)過(guo)(guo)(guo)(guo)熱(re)結構進行再奧(ao)氏體化以(yi)(yi)細(xi)化晶粒。

2.斷(duan)裂遺(yi)(yi)傳(chuan)：對具有(you)過熱(re)(re)組織的鋼進行再加熱(re)(re)和淬(cui)火后，盡管可以(yi)細(xi)化奧氏(shi)體(ti)(ti)晶(jing)粒(li)，但(dan)有(you)時仍會出現粗(cu)大的晶(jing)粒(li)斷(duan)裂。骨折遺(yi)(yi)傳(chuan)的產生有(you)許多理論爭議。通常認(ren)為，由于高(gao)的加熱(re)(re)溫度，諸如(ru)MnS的夾雜(za)物溶解在奧氏(shi)體(ti)(ti)中并在晶(jing)體(ti)(ti)界面(mian)處(chu)富集，并且當冷卻時這些夾雜(za)物將沿(yan)著晶(jing)體(ti)(ti)界面(mian)沉淀。受到沖擊時，很容易(yi)沿(yan)粗(cu)奧氏(shi)體(ti)(ti)晶(jing)界斷(duan)裂。

3.粗(cu)組織的遺傳學：當對具有粗(cu)馬氏體(ti)(ti)，貝(bei)氏體(ti)(ti)和威氏體(ti)(ti)組織的奧氏體(ti)(ti)鋼零件重新進行奧氏體(ti)(ti)化(hua)時，將它們緩慢加熱(re)至(zhi)常規淬火溫度，甚至(zhi)更低的奧氏體(ti)(ti)晶(jing)體(ti)(ti)。谷(gu)物仍然很粗(cu)糙，這種現象稱為組織遺傳。為了消除粗(cu)組織的遺傳力，可以使用中間退火或(huo)多次高溫回(hui)火。