青島豐東熱工有限公司,專業(yè)從事金屬材料零部件熱處理商業(yè)加工服務(wù),和熱處理裝備的研發(fā)和制造。
采用自主研發(fā)的UNICASE密封箱式氣體滲碳氮化多用爐,可進行氣體滲碳、碳氮共滲等化學(xué)熱處理,以及氣氛保護淬火、調(diào)質(zhì)、正火、退火等常規(guī)熱處理;采用自主研發(fā)并通過中國熱處理學(xué)會技術(shù)鑒定的等離子氮化裝備,可進行離子氮化、不銹鋼離子氮化等高端熱處理,長期服務(wù)于動車、機車、航空、軍工、工程機械及石油行業(yè)。
在多年的熱處理從業(yè)經(jīng)驗中,我們簡單總結(jié)了金屬熱處理中典型的加熱缺陷,以及有效的控制對策。
一、過燒現(xiàn)象
加熱溫度過高,不僅引起奧氏體晶粒粗大,而且晶界局部出現(xiàn)氧化或熔化,導(dǎo)致晶界弱化,稱為過燒。鋼過燒后性能嚴(yán)重惡化,淬火時形成龜裂。過燒組織無法恢復(fù),只能報廢。因此在工作中要避免過燒的發(fā)生。
二、過熱現(xiàn)象
我們知道熱處理過程中加熱過熱易導(dǎo)致奧氏體晶粒的粗大,使零件的機械性能下降。
1.一般過熱
加熱溫度過高或在高溫下保溫時間過長,引起奧氏體晶粒粗化稱為過熱。粗大的奧氏體晶粒會導(dǎo)致鋼的強韌性降低,脆性轉(zhuǎn)變溫度升高,增加淬火時的變形開裂傾向。
而導(dǎo)致過熱的原因是爐溫儀表失控或混料(常為不懂工藝發(fā)生的)。過熱組織可經(jīng)退火、正火或多次高溫回火后,在正常情況下重新奧氏化使晶粒細(xì)化。
2.粗大組織的遺傳
有粗大馬氏體、貝氏體、魏氏體組織的鋼件重新奧氏化時,以慢速加熱到常規(guī)的淬火溫度,甚至再低一些,其奧氏體晶粒仍然是粗大的,這種現(xiàn)象稱為組織遺傳性。要消除粗大組織的遺傳性,可采用中間退火或多次高溫回火處理。
青島豐東熱處理有限公司采用自主研發(fā)的UNICASE密封箱式氣體滲碳氮化多用爐,雙偶雙芯,實現(xiàn)溫度自動控制與在線監(jiān)控,超溫報警,有效規(guī)避熱處理過程中溫度失控的風(fēng)險。
三、氫脆現(xiàn)象
高強度鋼在富氫中加熱時出現(xiàn)塑性和韌性降低的現(xiàn)象稱為氫脆。出現(xiàn)氫脆的工件通過除氫處理(如回火、時效等)也能消除氫脆,采用真空、低氫或惰性氣氛加熱可避免氫脆。
當(dāng)然,實際工作中有人利用此現(xiàn)象來為人服務(wù)(如合金的粉碎處理等)。
四、脫碳和氧化
鋼在加熱時,表層的碳與介質(zhì)(或氣氛)中的氧、氫、二氧化碳及水蒸氣等發(fā)生反應(yīng),降低了表層碳濃度稱為脫碳,脫碳鋼淬火后表面硬度、疲勞強度及耐磨性降低,而且表面形成殘余拉應(yīng)力易形成表面網(wǎng)狀裂紋。
加熱時,鋼表層的鐵及合金與元素與介質(zhì)(或氣氛)中的氧、二氧化碳、水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)生成氧化物膜的現(xiàn)象稱為氧化。高溫(一般570度以上)工件氧化后尺寸精度和表面光亮度惡化,具有氧化膜的淬透性差的鋼件易出現(xiàn)淬火軟點。
一般為了防止氧化和減少脫碳的措施有:工件表面涂料,用不銹鋼箔包裝密封加熱、采用鹽浴爐加熱、采用保護氣氛加熱(如凈化后的惰性氣體、控制爐內(nèi)碳勢)、火焰燃燒爐(使?fàn)t氣呈還原性)。
青島豐東熱工有限公司采用自主研發(fā)的UNICASE密封箱式氣體滲碳氮化多用爐,通過高精度儀表,自動控制爐內(nèi)氣氛碳勢,控制精度達(dá)到±0.02%,通過工藝設(shè)計可精確匹配工件所需碳含量,達(dá)到可控碳含量的氣體滲碳、氣體碳氮共滲,并可對不同材質(zhì)、不同脫碳程度的鑄件、鍛件進行精準(zhǔn)的表面碳含量的恢復(fù)。