為了增加金屬材質(zhì)的使用性能,我們可以對其進行熱處理工藝,
金屬熱處理工藝中加熱只是其中一道工序,但是如何加熱過程中沒有得到合理的加熱會出現(xiàn)一些列的缺陷,造成金屬材質(zhì)無法在正常使用。
一、過熱現(xiàn)象
熱處理過程中加熱過熱易導致奧氏體晶粒的大,使零件的機械性能下降。
1、一般過熱:加熱溫度過高或在高溫下保溫時間過長,引起奧氏體晶粒粗化稱為過熱。氏體晶粒會導致鋼的強韌性下降,脆性轉(zhuǎn)變溫度升高,增加淬火時的變形開裂傾向。而導致過熱的原因是爐溫儀表失控或混料。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化。
2、斷口遺傳:有過熱組織的鋼材,重新加熱淬火后,雖能使奧氏體晶粒細化,但有時仍出現(xiàn)大顆粒狀斷口。產(chǎn)生斷口遺傳的理論爭議較多,一般認為曾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又會沿晶界面析出,受沖擊時易沿大奧氏體晶界斷裂。
3、大組織的遺傳:有大馬氏體、貝氏體、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,再低一些,其奧氏體晶粒仍然是大的,這種現(xiàn)象稱為組織遺傳性。要消掉大組織的遺傳性,可采用中間退火或多次高溫回火處理。
二、過燒現(xiàn)象
加熱溫度過高,不但引起奧氏體晶粒大,而且晶界局部出現(xiàn)氧化或熔化,導致晶界弱化,稱為過燒。鋼過燒后性能嚴重惡化,淬火時形成裂。過燒組織無法恢復,只能報廢。因此在工作中要規(guī)避過燒的發(fā)生。
三、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,減少了表層碳濃度稱為脫碳,脫碳鋼淬火后表面硬度、疲勞強度及抗磨性下降,而且表面形成殘余拉應力易形成表面網(wǎng)狀裂紋。
加熱時,鋼表層的鐵及合金與元素與介質(zhì)中的氧、二氧化碳、水蒸氣等發(fā)生反應生成氧化物膜的現(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。
為了不讓氧化和減少脫碳的措施有:工件表面涂料,用不銹鋼箔包裝密封加熱、采用鹽浴爐加熱、采用保護氣氛加熱、火焰燃燒爐。
四、氫脆現(xiàn)象
鋼在富氫氣氛中加熱時出現(xiàn)塑性和韌性減少的現(xiàn)象稱為氫脆。出現(xiàn)氫脆的工件通過除氫處理也能消掉氫脆,采用真空、低氫氣氛或惰性氣氛加熱可規(guī)避氫脆。