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熱處理過程中的過熱現(xiàn)象及控制

來源：betterthancampinghockinghills.com      發(fā)布日期： 2022年09月07日
一、過熱現(xiàn)象,我們知道熱處理過程中加熱過熱Z易導(dǎo)致奧氏體晶粒的粗大,使零件的機(jī)械性能下降。1.一般過熱:加熱溫度過高或在高溫下保溫時(shí)間過長(zhǎng),引起奧氏體晶粒粗化稱為過熱。粗大的奧氏體晶粒會(huì)導(dǎo)致鋼的強(qiáng)韌性降低,脆性轉(zhuǎn)變溫度升高,增加淬火時(shí)的變形開裂傾向。而導(dǎo)致過熱的原因是爐溫儀表失控或混料(常為不懂工藝發(fā)生的)
  一、過熱現(xiàn)象

  我們知道熱處理過程中加熱過熱Z易導(dǎo)致奧氏體晶粒的粗大,使零件的機(jī)械性能下降。

  1.一般過熱:加熱溫度過高或在高溫下保溫時(shí)間過長(zhǎng),引起奧氏體晶粒粗化稱為過熱。粗大的奧氏體晶粒會(huì)導(dǎo)致鋼的強(qiáng)韌性降低,脆性轉(zhuǎn)變溫度升高,增加淬火時(shí)的變形開裂傾向。而導(dǎo)致過熱的原因是爐溫儀表失控或混料(常為不懂工藝發(fā)生的)。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.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(xì)化,但有時(shí)仍出現(xiàn)粗大顆粒狀斷口。產(chǎn)生斷口遺傳的理論爭(zhēng)議較多,一般認(rèn)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(shí)這些夾雜物又會(huì)沿晶界面析出,受沖擊時(shí)易沿粗大奧氏體晶界斷裂。常見的淬火工藝有鹽浴淬火,馬氏體分級(jí)淬火,貝氏體等溫淬火,表面淬火和局部淬火等。淬火的目的:使鋼件獲得所需的馬氏體組織,提高工件的硬度,強(qiáng)度和耐磨性,為后道熱處理作好組織準(zhǔn)備等

  3.粗大組織的遺傳:有粗大馬氏體、貝氏體、魏氏體組織的鋼件重新奧氏化時(shí),以慢速加熱到常規(guī)的淬火溫度,甚至再低一些,其奧氏體晶粒仍然是粗大的,這種現(xiàn)象稱為組織遺傳性。要消除粗大組織的遺傳性,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,不僅引起奧氏體晶粒粗大,而且晶界局部出現(xiàn)氧化或熔化,導(dǎo)致晶界弱化,稱為過燒。鋼過燒后性能嚴(yán)重惡化,淬火時(shí)形成龜裂。過燒組織無法恢復(fù),只能報(bào)廢。因此在工作中要避免過燒的發(fā)生。

  三、脫碳和氧化

  廣西耐熱剛鑄件在加熱時(shí),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。

  為了防止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(hù)氣氛加熱(如凈化后的惰性氣體、控制爐內(nèi)碳勢(shì))、火焰燃燒爐(使?fàn)t氣呈還原性)

  四、氫脆現(xiàn)象

  高強(qiáng)度鋼在富氫氣氛中加熱時(shí)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(shí)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。