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金属热处理中的典型加热缺陷及有效控制对策

发布日期:2023-03-20发布人:青岛丰东热处理点击量:435

银河6163官方网站,专业从事金属材料零部件热处理商业加工服务,和热处理装备的研发和制造。

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采用自主研发的UNICASE密封箱式气体渗碳氮化多用炉,可进行气体渗碳、碳氮共渗等化学热处理,以及气氛保护淬火、调质、正火、退火等常规热处理;采用自主研发并通过中国热处理学会技术鉴定的等离子氮化装备,可进行离子氮化、不锈钢离子氮化等高端热处理,长期服务于动车、机车、航空、军工、工程机械及石油行业。


金属热处理中的典型加热缺陷及有效控制对策


在多年的热处理从业经验中,我们简单总结了金属热处理中典型的加热缺陷,以及有效的控制对策。


一、过烧现象


加热温度过高,不仅引起奥氏体晶粒粗大,而且晶界局部出现氧化或熔化,导致晶界弱化,称为过烧。钢过烧后性能严重恶化,淬火时形成龟裂。过烧组织无法恢复,只能报废。因此在工作中要避免过烧的发生。


二、过热现象


我们知道热处理过程中加热过热最易导致奥氏体晶粒的粗大,使零件的机械性能下降。


1.一般过热


加热温度过高或在高温下保温时间过长,引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低,脆性转变温度升高,增加淬火时的变形开裂倾向。


而导致过热的原因是炉温仪表失控或混料(常为不懂工艺发生的)。过热组织可经退火、正火或多次高温回火后,在正常情况下重新奥氏化使晶粒细化。


2.粗大组织的遗传


有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体组织的钢件重新奥氏化时,以慢速加热到常规的淬火温度,甚至再低一些,其奥氏体晶粒仍然是粗大的,这种现象称为组织遗传性。要消除粗大组织的遗传性,可采用中间退火或多次高温回火处理。


青岛丰东热处理有限公司采用自主研发的UNICASE密封箱式气体渗碳氮化多用炉,双偶双芯,实现温度自动控制与在线监控,超温报警,有效规避热处理过程中温度失控的风险。


三、氢脆现象


高强度钢在富氢中加热时出现塑性和韧性降低的现象称为氢脆。出现氢脆的工件通过除氢处理(如回火、时效等)也能消除氢脆,采用真空、低氢或惰性气氛加热可避免氢脆。


当然,实际工作中有人利用此现象来为人服务(如合金的粉碎处理等)。


四、脱碳和氧化


钢在加热时,表层的碳与介质(或气氛)中的氧、氢、二氧化碳及水蒸气等发生反应,降低了表层碳浓度称为脱碳,脱碳钢淬火后表面硬度、疲劳强度及耐磨性降低,而且表面形成残余拉应力易形成表面网状裂纹。


加热时,钢表层的铁及合金与元素与介质(或气氛)中的氧、二氧化碳、水蒸气等发生反应生成氧化物膜的现象称为氧化。高温(一般570度以上)工件氧化后尺寸精度和表面光亮度恶化,具有氧化膜的淬透性差的钢件易出现淬火软点。


一般为了防止氧化和减少脱碳的措施有:工件表面涂料,用不锈钢箔包装密封加热、采用盐浴炉加热、采用保护气氛加热(如净化后的惰性气体、控制炉内碳势)、火焰燃烧炉(使炉气呈还原性)。


银河6163官方网站采用自主研发的UNICASE密封箱式气体渗碳氮化多用炉,通过高精度仪表,自动控制炉内气氛碳势,控制精度达到±0.02%,通过工艺设计可精确匹配工件所需碳含量,达到可控碳含量的气体渗碳、气体碳氮共渗,并可对不同材质、不同脱碳程度的铸件、锻件进行精准的表面碳含量的恢复。

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