热处理缺陷

热处理可以改善钢材的加工性能,提高其性能,显著提高钢材的机械性能,并延长其使用寿命。

在动载荷和摩擦的各种工作条件下齿轮、曲轴等零件,它们要求表面具有高硬度、高耐磨性,而心脏则要求有足够的延性和韧性。但热处理也存在一些常见的缺陷。

工件在加热过程中,加热后周围介质会与钢材表面发生化学反应,钢材的氧化脱碳会严重影响工件淬火质量。

由于形成了氧化铁,使工件的尺寸减小,降低了表面粗糙度,还严重影响了淬火的冷却速度,导致工件表面硬度不足而出现软点。由于碳的扩散较快,所以钢的脱碳速率总是大于氧化速率。钢的氧化层之下,总有一定的厚度通常是脱碳,钢的脱碳表面碳含量减少,导致钢淬火后表面硬度不够,疲劳强度降低,钢的淬火表面容易裂缝。

当奥氏体钢进行加热时,如加热温度过高或加热时间过长,就会造成奥氏体晶粒长大粗化,形成马氏体被粗化,这种现象称为过热。很难防止过热工件淬火裂纹。由于有大量马氏体产生微裂纹,这种马氏体淬火裂纹会发展成裂纹。

在加热温度较高的情况下,奥氏体晶粒进一步粗化并产生晶界氧化,还会引起严重的晶界熔化现象称为烧焦。产生了一块燃烧的碎片,其性能引人注目。有过热缺陷的零件,可组织进行详细的正火或退火、淬火后再重新规范。由于无法保存而烧毁了有缺陷的部件,只是报废了。此外,淬火是由于淬火应力裂缝在工件表面拉应力超过钢铁造成的冷却强度,裂纹在工件后不久进入冷却介质,温度降至女士点(大约250度)以下是生成的。

这是因为淬火工件从奥氏体化温度到Ms点的过程中,由于塑性马氏体相变急剧减少,同时应力迅速增加,很容易形成裂纹。

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