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熱處理爐加熱不當所產(chǎn)生的缺陷

發(fā)布時間：

2016-01-17 10:12

來源：

　　加熱不當所產(chǎn)生的缺陷可分為：①由于介質影響使坯料外層組織化學狀態(tài)變化而引起的缺陷，如氧化、脫碳、增碳和滲硫、滲銅等。②由內部組織結構的異常變化引起的缺陷，如過熱、過燒和未熱透等。③由于溫度在坯料內部分布不均，引起內應力（如溫度應力、組織應力）過大而產(chǎn)生的坯料開裂等。下面就詳細為大家介紹一下。

　　1、脫碳

　　脫碳是指金屬在高溫下表層的碳被氧化，使得表層的含碳量較內部有明顯降低的現(xiàn)象。

　　脫碳層的深度與鋼的成分、爐氣的成分、溫度和在此溫度下的保溫時間有關。采用氧化性氣氛加熱易發(fā)生脫碳，高碳鋼易脫碳，含硅量多的鋼也易脫碳。

　　脫碳使零件的強度和疲勞性能下降，磨損抗力減弱。

　　2、增碳

　　經(jīng)油爐加熱的鍛件，常常在表面或部分表面發(fā)生增碳現(xiàn)象。有時增碳層厚度達1.5～1.6mm，增碳層的含碳量達1％（質量分數(shù)）左右，局部點含碳量甚至超過2％（質量分數(shù)），出現(xiàn)萊氏體組織。

　　這主要是在油爐加熱的情況下，當坯料的位置靠近油爐噴嘴或者就在兩個噴嘴交叉噴射燃油的區(qū)域內時，由于油和空氣混合得不太好，因而燃燒不完全，結果在坯料的表面形成還原性的滲碳氣氛，從而產(chǎn)生表面增碳的效果。增碳使鍛件的機械加工性能變壞，切削時易打刀。

　　3、過熱

　　過熱是指金屬坯料的加熱溫度過高，或在規(guī)定的鍛造與熱處理溫度范圍內停留時間太長，或由于熱效應使溫升過高而引起的晶粒粗大現(xiàn)象。

　　碳鋼（亞共析或過共析鋼）過熱之后往往出現(xiàn)魏氏組織。馬氏體鋼過熱之后，往往出現(xiàn)晶內織構，工模具鋼往往以一次碳化物角狀化為特征判定過熱組織。鈦合金過熱后，出現(xiàn)明顯的β相晶界和平直細長的魏氏組織。合金鋼過熱后的斷口會出現(xiàn)石狀斷口或條狀斷口。過熱組織，由于晶粒粗大，將引起力學性能降低，尤其是沖擊韌度。

　　一般過熱的結構鋼經(jīng)過正常熱處理（正火、淬火）之后，組織可以改善，性能也隨之恢復，這種過熱常被稱之為不穩(wěn)定過熱；而合金結構鋼的嚴重過熱經(jīng)一般的正火（包括高溫正火）、退火或淬火處理后，過熱組織不能完全消除，這種過熱常被稱之為穩(wěn)定過熱。

　　4、過燒

　　過燒是指金屬坯料的加熱溫度過高或在高溫加熱區(qū)停留時間過長，爐中的氧及其它氧化性氣體滲透到金屬晶粒間的空隙，并與鐵、硫、碳等氧化，形成了易熔的氧化物的共晶體，破壞了晶粒間的聯(lián)系，使材料的塑性急劇降低。過燒嚴重的金屬，撤粗時輕輕一擊就裂，拔長時將在過燒處出現(xiàn)橫向裂紋。

　　熱處理爐過燒與過熱沒有嚴格的溫度界線。一般以晶粒出現(xiàn)氧化及熔化為特征來判斷過燒。對碳鋼來說，過燒時晶界熔化、嚴重氧化工模具鋼（高速鋼、Cr12型鋼等）過燒時，晶界因熔化而出現(xiàn)魚骨狀萊氏體。鋁合金過燒時出現(xiàn)晶界熔化三角區(qū)和復熔球等。鍛件過燒后，往往無法挽救，只好報廢。

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