金屬熱處理加工為了提高金屬材料的性能,我們可以對其進行熱處理。加熱只是熱處理過程中的一個過程,但是如何在加熱過程中獲得適當的加熱會導致一系列的缺陷,甚至導致金屬材料無法正常使用。在金屬材料上執行安全熱處理工藝,在金屬熱處理加熱中存在一些共同的缺陷。
缺陷1:過熱在熱處理過程中,過熱最可能導致奧氏體晶粒粗大,這會降低零件的機械性能。 1.一般過熱:如果加熱溫度過高或高溫下的保持時間過長,則奧氏體晶粒的粗大化稱為過熱。粗奧氏體晶粒會降低鋼的強度和韌性,增加脆性轉變溫度,并增加淬火過程中變形和開裂的趨勢。過熱的原因是爐膛溫度儀表失控或混合(通常是由過程引起的)。在正常情況下,可以對過熱的組織進行重新奧氏體化,以在退火,正火或多次高溫回火后細化晶粒。 2.斷裂的繼承:盡管可以對具有過熱結構的鋼進行重新加熱和淬火,但可以細化奧氏體晶粒,但有時仍會出現粗大的晶粒斷裂。斷裂遺傳學的理論是有爭議的,一般認為,由于加熱溫度過高,MnS等夾雜物溶解在奧氏體中并在晶體界面富集,而這些夾雜物在冷卻時會沿晶體界面沉淀。受到沖擊時,很容易沿粗奧氏體晶界斷裂。 3,重結構繼承:當對具有粗馬氏體,貝氏體和威氏體組織的奧氏體鋼零件重新進行奧氏體化時,將它們緩慢加熱至常規淬火溫度,甚至降低到奧氏體晶體。谷物仍然很粗糙,這種現象稱為組織遺傳。為了消除粗組織的遺傳力,可以使用中間退火或多次高溫回火。
缺陷2:過熱現象加熱溫度過高,不僅會導致奧氏體晶粒粗大,還會使晶界發生局部氧化或熔化,導致晶界變弱,這稱為過度燃燒。過度燃燒后,鋼的性能嚴重下降,并且在淬火過程中形成裂紋。燒傷的組織無法回收,只能報廢。因此,在工作期間應避免過熱。
缺陷3:加熱脫碳和氧化的鋼時,表面碳與介質(或大氣)中的氧氣,氫氣,二氧化碳和水蒸氣反應,從而降低了表面的碳濃度。表面硬度,疲勞強度和耐磨性降低,并且在表面上形成的殘余拉伸應力易于形成表面網絡裂紋。加熱時,鋼表面上的鐵和合金與介質(或氣氛)中的元素(或氣氛)反應形成氧化膜的現象稱為氧化。高溫(通常高于570度)后,工件的尺寸精度和表面亮度會下降,并且氧化膜淬透性差的鋼制零件容易軟化。防止氧化和減少脫碳的措施包括:在工件表面上進行涂層,用不銹鋼箔包裝密封加熱,用鹽浴爐加熱,在保護性氣氛(例如純化的惰性氣體)中加熱,控制碳在其中的碳勢。爐),火焰燃燒爐(使爐內氣體減少)。缺陷四: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??梢酝ㄟ^除氫處理(例如回火,老化等)消除氫脆。金屬熱處理加工使用真空,低氫氣氛或惰性氣氛加熱可以避免氫脆。