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(deng))消除氫(qing)脆(cui),使用真空(kong),低氫(qing)氣氛或(huo)惰(duo)性氣氛加熱可以避免氫(qing)脆(cui)。
過(guo)(guo)(guo)熱(re)。如(ru)果加熱(re)溫度(du)(du)過(guo)(guo)(guo)高,不僅奧氏體晶粒變粗(cu),而且晶界會(hui)(hui)局部(bu)氧(yang)化(hua)(hua)或熔(rong)化(hua)(hua),這會(hui)(hui)削弱晶界,這稱為過(guo)(guo)(guo)燒。過(guo)(guo)(guo)度(du)(du)燃(ran)燒后(hou),鋼(gang)的性能(neng)會(hui)(hui)嚴重惡(e)化(hua)(hua),并且在淬(cui)火過(guo)(guo)(guo)程中會(hui)(hui)形成裂紋。燒傷的組(zu)織無法回(hui)收,只能(neng)報(bao)廢。因此,在工(gong)作(zuo)期間應避免過(guo)(guo)(guo)熱(re)。
脫碳和氧化。
當鋼被加熱時,表(biao)(biao)面層上的(de)(de)碳(tan)(tan)與介質(或(huo)大氣(qi)(qi))中(zhong)的(de)(de)氧(yang)氣(qi)(qi),氫氣(qi)(qi),二氧(yang)化碳(tan)(tan)和(he)水蒸氣(qi)(qi)反應,這降低(di)了表(biao)(biao)面層上的(de)(de)碳(tan)(tan)濃度(du),這稱為脫碳(tan)(tan)。淬火后的(de)(de)淬火鋼的(de)(de)表(biao)(biao)面硬度(du),疲勞強度(du)和(he)耐性磨蝕(shi)性降低(di),在表(biao)(biao)面形成的(de)(de)殘(can)留拉伸應力容易在表(biao)(biao)面形成網狀裂(lie)紋。
在(zai)加熱過程(cheng)中,鋼表(biao)(biao)面(mian)層上(shang)的(de)(de)鐵和(he)(he)合金以(yi)及元素(su)與介質(或大氣)中的(de)(de)氧氣,二(er)氧化碳,水蒸氣等(deng)反應(ying)形成氧化膜的(de)(de)現象稱為(wei)氧化。高溫(wen)(通常高于570度)后,工件的(de)(de)尺寸精度和(he)(he)表(biao)(biao)面(mian)亮度會降低,并且氧化膜淬透性差的(de)(de)鋼制零(ling)件容易(yi)軟化。
防止(zhi)氧化和減少(shao)脫碳(tan)(tan)的措施包(bao)(bao)括:在(zai)工件(jian)表(biao)面上進行(xing)涂層(ceng),用不銹鋼箔(bo)包(bao)(bao)裝密封加(jia)熱(re),用鹽(yan)浴爐加(jia)熱(re),在(zai)保護性氣氛(例如純化的惰性氣體(ti))中(zhong)加(jia)熱(re),控制(zhi)碳(tan)(tan)在(zai)其中(zhong)的碳(tan)(tan)勢。爐和火焰燃燒爐(減少(shao)爐內氣體(ti))
過熱
我們知道,熱處理加工廠家熱處理過程中(zhong)的過熱最有可能導(dao)致奧氏(shi)體晶粒粗大(da)化,這將導(dao)致零件的機械性能下(xia)降。
1.一般過(guo)(guo)熱(re):如果加(jia)熱(re)溫(wen)度(du)過(guo)(guo)高或高溫(wen)下的(de)保持時間過(guo)(guo)長,則奧(ao)氏體晶(jing)(jing)粒(li)的(de)粗(cu)大化稱為過(guo)(guo)熱(re)。粗(cu)奧(ao)氏體晶(jing)(jing)粒(li)會降低鋼的(de)強度(du)和韌性(xing),增加(jia)脆性(xing)轉變溫(wen)度(du),并(bing)增加(jia)淬火(huo)過(guo)(guo)程(cheng)中的(de)變形(xing)和開(kai)裂趨勢(shi)。過(guo)(guo)熱(re)的(de)原因是爐膛溫(wen)度(du)儀表(biao)失控或混合(通常是由過(guo)(guo)程(cheng)引起的(de))。退火(huo),正火(huo)或多次(ci)高溫(wen)回火(huo)后,可以在(zai)正常條件下對過(guo)(guo)熱(re)結構進行(xing)再奧(ao)氏體化以細化晶(jing)(jing)粒(li)。
2.斷裂遺(yi)傳:對具有過熱組織的(de)鋼(gang)進行再加(jia)熱和淬(cui)火后,盡(jin)管(guan)可以細化(hua)奧(ao)氏(shi)體晶粒,但有時仍(reng)會出現粗(cu)大(da)的(de)晶粒斷裂。骨折遺(yi)傳的(de)產生有許多理(li)論爭議(yi)。通(tong)常(chang)認為,由于高的(de)加(jia)熱溫度,諸如MnS的(de)夾(jia)雜物(wu)溶解在奧(ao)氏(shi)體中并在晶體界面處富(fu)集,并且當冷卻時這些夾(jia)雜物(wu)將沿(yan)著晶體界面沉(chen)淀。受到沖擊時,很容易沿(yan)粗(cu)奧(ao)氏(shi)體晶界斷裂。
3.粗組(zu)(zu)織(zhi)的遺(yi)傳學:當(dang)對具有粗馬(ma)氏體,貝氏體和威(wei)氏體組(zu)(zu)織(zhi)的奧(ao)(ao)氏體鋼零件重新進行奧(ao)(ao)氏體化時,將它們緩(huan)慢(man)加熱至常規淬火溫(wen)度,甚至更(geng)低的奧(ao)(ao)氏體晶體。谷物仍然很粗糙,這種現象稱(cheng)為組(zu)(zu)織(zhi)遺(yi)傳。為了消(xiao)除粗組(zu)(zu)織(zhi)的遺(yi)傳力,可以使用(yong)中間(jian)退火或多次(ci)高溫(wen)回火。