金屬熱處理加熱時常見四大缺陷
對金屬材質(zhì)進(jìn)行熱處理工藝可以提高金屬的使用性能,熱處理工藝中加熱只是其中的一道工序,但是,如果在加熱過程中沒有得到合理的加熱會出現(xiàn)一系列的缺陷問題,甚至?xí)斐山饘俨馁|(zhì)沒辦法正常使用,下面為了能夠?qū)饘俨馁|(zhì)進(jìn)行安全性熱處理工藝,小編分享金屬熱處理加熱時常見的四個缺陷。
缺陷一:過燒現(xiàn)象
如果加熱溫度過高的話,不僅會引起奧氏體晶粒粗大,而且晶界局部還可能出現(xiàn)氧化或熔化,導(dǎo)致晶界被弱化,稱為過燒。鋼過燒后的性能會嚴(yán)重惡化,淬火時出現(xiàn)龜裂。過燒組織是沒辦法恢復(fù)的,只能進(jìn)行報廢處理。因此在工作中要避免過燒。
缺陷二:過熱現(xiàn)象
熱處理過程中加熱過熱非常容易導(dǎo)致奧氏體晶粒的粗大,使零件的機(jī)械性能不斷下降。
1、一般過熱:加熱溫度過高或在高溫下保溫時間過長的話,會引起奧氏體晶粒粗化,這種現(xiàn)象稱為過熱。粗大的奧氏體晶粒會導(dǎo)致鋼的強(qiáng)韌性降低,脆性轉(zhuǎn)變發(fā)生溫度升高,增加淬火時的變形開裂的概率。導(dǎo)致過熱的原因是爐溫儀表出現(xiàn)失控或混料。過熱組織可經(jīng)退火、正火或多次高溫回火后,在正常情況下重新奧氏化使晶粒細(xì)化。
2、粗大組織的遺傳:有粗大貝氏體、馬氏體、魏氏體組織的鋼件重新奧氏化時,以慢速加熱到常規(guī)的淬火溫度,甚至?xí)鸵恍鋳W氏體晶粒仍然是比較粗大的,這種現(xiàn)象稱為組織遺傳性。要消除粗大組織遺傳性,建議采用中間退火或多次高溫的回火處理。
3、斷口遺傳:有過熱組織的鋼材,在進(jìn)行重新加熱淬火之后,雖能使奧氏體晶粒出現(xiàn)細(xì)化,但有時仍會出現(xiàn)粗大顆粒狀斷口。產(chǎn)生斷口遺傳的理論爭議是比較多的,一般認(rèn)為是因加熱溫度過高而使MnS之類的雜物溶入奧氏體并富集于晶界面,而冷卻時這些夾雜物會沿晶界面析出,受沖擊時易沿粗大奧氏體晶界斷裂。
缺陷三:氫脆現(xiàn)象
高強(qiáng)度鋼在富氫氣氛中加熱時出現(xiàn)塑性和韌性降低的現(xiàn)象稱為氫脆。出現(xiàn)氫脆的工件通過除氫處理(如回火、時效等)也能消除氫脆,采用真空、低氫氣氛或惰性氣氛加熱可避免氫脆。
缺陷四:脫碳和氧化
鋼在加熱時,表層的碳與介質(zhì)(或氣氛)中的氧、氫、二氧化碳及水蒸氣等發(fā)生反應(yīng),降低了表層碳濃度稱為脫碳,脫碳鋼淬火后表面硬度、疲勞強(qiáng)度及耐磨性降低,而且表面形成殘余拉應(yīng)力易形成表面網(wǎng)狀裂紋。
加熱時,鋼表層的鐵及合金與元素與介質(zhì)(或氣氛)中的氧、二氧化碳、水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)生成氧化物膜的現(xiàn)象稱為氧化。高溫(一般570度以上)工件氧化后尺寸精度和表面光亮度惡化,具有氧化膜的淬透性差的鋼件易出現(xiàn)淬火軟點。
為了防止氧化和減少脫碳的措施:工件表面涂料,采用鹽浴爐加熱、采用不銹鋼箔包裝密封加熱、采用保護(hù)氣氛加熱(如凈化后的惰性氣體、控制爐內(nèi)碳勢)、火焰燃燒爐(使?fàn)t氣呈還原性)。