金(jin)屬熱處(chu)理中的加熱缺陷(xian)及控制

一、過熱現象

我們知道熱(re)處理過(guo)程中加熱(re)過(guo)熱(re)最(zui)易(yi)導致(zhi)奧氏(shi)體晶粒的(de)粗大，使(shi)零件的(de)機械(xie)性能(neng)下(xia)降(jiang)。

1.一般過熱

加熱溫(wen)度(du)過高或(huo)(huo)在(zai)高溫(wen)下(xia)保(bao)溫(wen)時(shi)間(jian)過長，引起奧(ao)(ao)氏體晶(jing)粒(li)粗化(hua)稱為過熱。粗大的(de)(de)奧(ao)(ao)氏體晶(jing)粒(li)會(hui)導致鋼的(de)(de)強韌性降低，脆性轉變(bian)溫(wen)度(du)升(sheng)高，增加淬火(huo)(huo)(huo)時(shi)的(de)(de)變(bian)形開(kai)裂傾向(xiang)。而導致過熱的(de)(de)原(yuan)因(yin)是爐(lu)溫(wen)儀表失(shi)控(kong)或(huo)(huo)混料（常(chang)為不懂工藝發生(sheng)的(de)(de)）。過熱組織(zhi)可(ke)經退火(huo)(huo)(huo)、正(zheng)火(huo)(huo)(huo)或(huo)(huo)多(duo)次高溫(wen)回(hui)火(huo)(huo)(huo)后(hou)，在(zai)正(zheng)常(chang)情況下(xia)重新奧(ao)(ao)氏化(hua)使晶(jing)粒(li)細化(hua)。

2.斷口遺傳

有過熱組(zu)織(zhi)的(de)鋼材，重新加熱淬(cui)火后，雖能使奧(ao)氏(shi)體(ti)晶粒細化，但有時仍出現(xian)粗大(da)顆粒狀斷(duan)口(kou)(kou)。產生(sheng)斷(duan)口(kou)(kou)遺傳的(de)理論爭議較(jiao)多，一般認(ren)為曾因加熱溫(wen)度(du)過高而使MnS之類(lei)的(de)雜物(wu)溶入奧(ao)氏(shi)體(ti)并(bing)富集于晶界(jie)(jie)面，而冷卻時這(zhe)些夾雜物(wu)又會沿晶界(jie)(jie)面析出，受(shou)沖擊時易(yi)沿粗大(da)奧(ao)氏(shi)體(ti)晶界(jie)(jie)斷(duan)裂。

3.粗大組織的遺傳

有粗(cu)大(da)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)、貝氏(shi)(shi)體(ti)(ti)、魏氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織的(de)鋼件重新奧氏(shi)(shi)化時(shi)，以(yi)慢速加熱(re)到(dao)常規的(de)淬(cui)火(huo)溫度，甚至再(zai)低一些，其(qi)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)晶(jing)粒仍然是(shi)粗(cu)大(da)的(de)，這(zhe)種現象(xiang)稱為組織遺傳性(xing)。要消除(chu)粗(cu)大(da)組織的(de)遺傳性(xing)，可采(cai)用中間退(tui)火(huo)或多次高溫回火(huo)處理。

二、過燒現象

加熱溫度(du)過(guo)(guo)高，不僅引起奧氏體(ti)晶粒(li)粗大，而(er)且晶界局部出現氧化或熔(rong)化，導致晶界弱化，稱為過(guo)(guo)燒。鋼過(guo)(guo)燒后性能(neng)嚴(yan)重(zhong)惡化，淬(cui)火(huo)時形(xing)成龜裂。過(guo)(guo)燒組織無法恢(hui)復，只能(neng)報廢。因此(ci)在工作中要避免過(guo)(guo)燒的(de)發生。

三、脫碳和氧化

鋼在加(jia)熱時，表(biao)層的(de)碳(tan)與介(jie)質（或氣氛）中(zhong)的(de)氧、氫、二氧化碳(tan)及水蒸氣等發生反應，降(jiang)低了表(biao)層碳(tan)濃度(du)稱為脫(tuo)碳(tan)，脫(tuo)碳(tan)鋼淬火后表(biao)面硬(ying)度(du)、疲勞強(qiang)度(du)及耐磨(mo)性降(jiang)低，而且(qie)表(biao)面形成殘(can)余拉應力易形成表(biao)面網狀(zhuang)裂紋(wen)。

加(jia)熱(re)時，鋼表層的(de)(de)(de)鐵及合金與元素與介質（或氣氛）中的(de)(de)(de)氧、二(er)氧化碳、水蒸氣等發(fa)生反應生成氧化物膜的(de)(de)(de)現象稱為氧化。高溫（一般570度以(yi)上(shang)）工件氧化后尺寸精(jing)度和表面光亮度惡化，具有氧化膜的(de)(de)(de)淬透(tou)性差的(de)(de)(de)鋼件易出現淬火(huo)軟點。

為了防止氧化(hua)和減少脫碳(tan)的措施有：工(gong)件表面涂料，用不銹鋼箔(bo)包裝密(mi)封加熱(re)、采用鹽(yan)浴爐(lu)加熱(re)、采用保護氣氛加熱(re)（如凈(jing)化(hua)后的惰性(xing)(xing)氣體、控制(zhi)爐(lu)內碳(tan)勢(shi)）、火(huo)焰燃燒爐(lu)（使爐(lu)氣呈(cheng)還原性(xing)(xing)）

四、氫脆現象

高強(qiang)度(du)鋼(gang)在富氫(qing)(qing)(qing)氣氛(fen)中加熱時出(chu)(chu)現塑性和(he)韌(ren)性降低的現象稱(cheng)為(wei)氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)。出(chu)(chu)現氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)的工件通(tong)過(guo)除(chu)氫(qing)(qing)(qing)處理（如回火、時效(xiao)等）也能消除(chu)氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)，采用真空、低氫(qing)(qing)(qing)氣氛(fen)或惰性氣氛(fen)加熱可避免氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)。

當然(ran)，實(shi)際工作中有人(ren)利用此現象來為(wei)人(ren)服務（如合金的粉碎處理等）。