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【技术干货】热处理缺陷及控制方法

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放大字体  缩小字体    发布日期:2022-04-28  来源:中国热加工网  浏览次数:10
核心提示:钢一般都要进行热加工和热处理,以获得较高的强韧性或其他特殊性能。但是,加热温度过高,反而会导致钢的机械性能的恶化,甚至造成材料的报废。
 钢一般都要进行热加工和热处理,以获得较高的强韧性或其他特殊性能。但是,加热温度过高,反而会导致钢的机械性能的恶化,甚至造成材料的报废。
 
一、过热现象
 
我们知道热处理过程中加热过热最易导致奥氏体晶粒的粗大,使零件的机械性能下降。
 
一般过热:加热温度过高或在高温下保温时间过长,引起奥氏体晶粒粗化称为过热。
 
粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低,脆性转变温度升高,增加淬火时的变形开裂倾向。而导致过热的原因是炉温仪表失控或混料(常为不懂工艺发生的)。过热组织可经退火、正火或多次高温回火后,在正常情况下重新奥氏化使晶粒细化。
 
断口遗传
 
有过热组织的钢材,重新加热淬火后,虽能使奥氏体晶粒细化,但有时仍出现粗大颗粒状断口。
 
产生断口遗传的理论争议较多,一般认为曾因加热温度过高而使MnS之类的杂物溶入奥氏体并富集于晶界面,而冷却时这些夹杂物又会沿晶界面析出,受冲击时易沿粗大奧氏体晶界断裂。
 
粗大组织的遗传
 
有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体组织的钢件重新奥氏化时,以慢速加热到常规的淬火温度,甚至再低一些,其奥氏体晶粒仍然是粗大的,这种现象称为组织遗传性。
 
要消除粗大组织的遗传性,可采用中间退火或多次高温回火处理。
 
二、过烧现象
 
过烧
 
加热温度过高,不仅引起奥氏体晶粒粗大,而且晶界局部出现氧化或熔化,导致晶界弱化,称为过烧。
钢过烧后性能严重恶化,淬火时形成龟裂。过烧组织无法恢复,只能报废。因此在工作中要避免过烧的发生。
 
三、脱碳和氧化
 
脱碳
 
钢在加热时,表层的碳与介质(或气氛)中的氧、氢、二氧化碳及水蒸气等发生反应,降低了表层碳浓度称为脱碳。
脱碳钢淬火后表面硬度、疲劳强度及耐磨性降低,而且表面形成残余拉应力易形成表面网状裂纹。
 
氧化
加热时,钢表层的铁及合金与元素与介质(或气氛)中的氧、二氧化碳、水蒸气等发生反应生成氧化物膜的现象称为氧化。高温(一般570度以上)工件氧化后尺寸精度和表面光亮度恶化,具有氧化膜的淬透性差的钢件易出现淬火软点。
为了防止氧化和减少脱碳的措施有:工件表面涂料,用不锈钢箔包装密封加热、采用盐浴炉加热、采用保护气氛加热(如净化后的惰性气体、控制炉内碳势)、火焰燃烧炉(使炉气呈还原性)  。
 
四、氢脆现象
 
氢脆
 
高强度钢在富氢气氛中加热时出现塑性和韧性降低的现象称为氢脆。
出现氢脆的工件通过除氢处理(如回火、时效等)也能消除氢脆,采用真空、低氢气氛或惰性气氛加热可避免氢脆。


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