金(jin)屬熱處理中的(de)加(jia)熱缺陷(xian)及控制

一、過熱現象

我們知道熱(re)(re)處理過(guo)程中加熱(re)(re)過(guo)熱(re)(re)最易導致(zhi)奧氏體(ti)晶(jing)粒的粗(cu)大(da)，使零件的機械性(xing)能下降。

1.一般過熱

加(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)過高或(huo)在高溫(wen)下保溫(wen)時(shi)間過長，引起奧(ao)氏體晶(jing)粒(li)粗(cu)化(hua)稱為過熱(re)(re)。粗(cu)大的(de)奧(ao)氏體晶(jing)粒(li)會導致(zhi)鋼的(de)強韌性(xing)降(jiang)低，脆性(xing)轉變溫(wen)度(du)升高，增(zeng)加(jia)淬火(huo)(huo)時(shi)的(de)變形開裂傾向。而導致(zhi)過熱(re)(re)的(de)原因是爐(lu)溫(wen)儀(yi)表失控或(huo)混(hun)料（常為不(bu)懂工藝(yi)發(fa)生(sheng)的(de)）。過熱(re)(re)組織可(ke)經(jing)退火(huo)(huo)、正(zheng)火(huo)(huo)或(huo)多次高溫(wen)回火(huo)(huo)后，在正(zheng)常情況下重新奧(ao)氏化(hua)使晶(jing)粒(li)細化(hua)。

2.斷口遺傳

有(you)過(guo)(guo)熱組織的鋼材，重(zhong)新(xin)加熱淬火后，雖能使(shi)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體晶粒細(xi)化，但有(you)時(shi)(shi)仍出現(xian)粗大顆粒狀斷(duan)(duan)口。產(chan)生(sheng)斷(duan)(duan)口遺傳(chuan)的理論爭議較(jiao)多，一(yi)般(ban)認為(wei)曾因加熱溫度(du)過(guo)(guo)高(gao)而使(shi)MnS之類的雜物(wu)溶(rong)入奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體并富集于晶界面(mian)，而冷卻時(shi)(shi)這些夾雜物(wu)又會沿晶界面(mian)析出，受沖擊(ji)時(shi)(shi)易沿粗大奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體晶界斷(duan)(duan)裂(lie)。

3.粗大組織的遺傳

有粗(cu)大(da)馬氏體(ti)(ti)、貝(bei)氏體(ti)(ti)、魏氏體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)鋼件重(zhong)新奧(ao)氏化時，以慢速加熱到常規的(de)(de)淬火溫(wen)度(du)，甚至再低一些，其奧(ao)氏體(ti)(ti)晶粒仍然是粗(cu)大(da)的(de)(de)，這種(zhong)現象(xiang)稱為組(zu)織遺傳性(xing)。要(yao)消除粗(cu)大(da)組(zu)織的(de)(de)遺傳性(xing)，可采用中(zhong)間退火或多(duo)次(ci)高溫(wen)回火處理。

二、過燒現象

加熱溫度過高，不僅引起奧氏體晶(jing)(jing)粒粗大，而且晶(jing)(jing)界局部(bu)出現氧(yang)化(hua)或熔化(hua)，導致晶(jing)(jing)界弱化(hua)，稱為(wei)過燒(shao)。鋼過燒(shao)后性能嚴重惡化(hua)，淬火(huo)時形(xing)成龜(gui)裂。過燒(shao)組織(zhi)無法恢復，只能報廢(fei)。因(yin)此在工作中要(yao)避免(mian)過燒(shao)的(de)發生(sheng)。

三、脫碳和氧化

鋼在加熱時，表(biao)(biao)層(ceng)(ceng)的碳(tan)與介質（或氣氛）中的氧、氫、二氧化(hua)碳(tan)及水蒸氣等發生反(fan)應(ying)(ying)，降低了表(biao)(biao)層(ceng)(ceng)碳(tan)濃度稱(cheng)為脫碳(tan)，脫碳(tan)鋼淬(cui)火后表(biao)(biao)面(mian)硬度、疲勞強度及耐磨性降低，而且表(biao)(biao)面(mian)形成(cheng)(cheng)殘(can)余拉應(ying)(ying)力易形成(cheng)(cheng)表(biao)(biao)面(mian)網狀(zhuang)裂紋。

加熱時，鋼表層的鐵及合金與元素(su)與介(jie)質（或氣氛(fen)）中的氧(yang)、二氧(yang)化碳、水蒸氣等發生(sheng)反應生(sheng)成氧(yang)化物膜的現(xian)象(xiang)稱為氧(yang)化。高溫（一般570度(du)以(yi)上）工(gong)件(jian)(jian)氧(yang)化后尺寸(cun)精(jing)度(du)和(he)表面光亮度(du)惡化，具(ju)有氧(yang)化膜的淬(cui)透性差的鋼件(jian)(jian)易(yi)出現(xian)淬(cui)火軟(ruan)點。

為了防止氧化和減少脫(tuo)碳(tan)的措施有(you)：工件表面涂料(liao)，用不銹鋼箔包裝(zhuang)密封加(jia)熱、采用鹽(yan)浴爐(lu)加(jia)熱、采用保護(hu)氣氛(fen)加(jia)熱（如凈化后的惰性(xing)氣體(ti)、控制爐(lu)內碳(tan)勢）、火焰燃燒爐(lu)（使爐(lu)氣呈(cheng)還(huan)原性(xing)）

四、氫脆現象

高強度鋼(gang)在富氫氣氛(fen)中加(jia)(jia)熱時(shi)(shi)出現(xian)塑性(xing)和韌性(xing)降低的(de)現(xian)象稱(cheng)為氫脆(cui)(cui)。出現(xian)氫脆(cui)(cui)的(de)工件通過除氫處(chu)理（如回火(huo)、時(shi)(shi)效等）也(ye)能消(xiao)除氫脆(cui)(cui)，采(cai)用真(zhen)空、低氫氣氛(fen)或惰(duo)性(xing)氣氛(fen)加(jia)(jia)熱可避免氫脆(cui)(cui)。

當然，實際工作中(zhong)有(you)人利(li)用此現象來為人服務(wu)（如合金的粉碎(sui)處理(li)等）。