防止?jié)B碳缺陷的方法
發(fā)布時(shí)間： 2013-12-6 15:06:41
防止?jié)B碳缺陷的方法
(1)滲碳層中網(wǎng)狀或大塊狀碳化物 產(chǎn)生原因是滲碳碳勢(shì)太高，使表面滲層含碳量太高和滲碳后冷卻速度過慢。網(wǎng)狀碳化物表面脆性增加，滲層易剝落，使用壽命降低，容使零件表面在淬火或磨削加工中產(chǎn)生裂紋。消除辦法是進(jìn)行Acm以上高溫淬火或正火。預(yù)防辦法是爐內(nèi)碳勢(shì)減低，擴(kuò)散時(shí)間延長(zhǎng)。 (2)滲碳層中大量殘余奧氏體
產(chǎn)生原因是滲碳劑濃度太高表面含碳量過高、淬火溫度太高。消除辦法是進(jìn)行高溫回火后重新加熱淬火十回火或冷處理十回火。預(yù)防措施：降低爐內(nèi)碳勢(shì)，選擇較低淬火溫度。
淬火劑溫度偏高也是原因之一。淬火劑溫度越低，淬火冷卻的終止溫度距離馬氏體轉(zhuǎn)變終止點(diǎn)Mf也就越近，馬氏體轉(zhuǎn)變進(jìn)行越充分，殘余奧氏體就越少。反之，淬火劑溫度高了，則殘余奧氏體量也就多了。 (3)反常組織
一般在含氧量較高鋼（如沸騰鋼）固體滲碳時(shí)出現(xiàn)，其特征是網(wǎng)狀碳化物和珠光體之間被一層鐵素體所分離。這種組織淬火后易出現(xiàn)軟點(diǎn)。消除的辦法是適當(dāng)提高淬火溫度或適當(dāng)延長(zhǎng)淬火加熱的保溫時(shí)間，以便使組織均勻化，并選用更為劇烈的冷卻劑淬火。 (4)滲碳零件中形成魏氏組織
在高溫下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間滲碳后，奧氏體晶粒會(huì)急劇長(zhǎng)大，碳濃度也大大增加，在隨后的緩慢冷卻中，二次滲碳體很易于沿奧氏體晶粒的一定晶面析出，形成穿插在晶粒內(nèi)部的白亮色的粗針。這種組織稱為過共析魏氏組織。產(chǎn)生的原因是長(zhǎng)時(shí)間過熱滲碳和滲碳后冷卻太緩慢。這種組織可通過滲碳后的兩次加熱淬火予以改善或完全消除。
在滲碳件的心部出現(xiàn)魏氏組織，這種魏氏組織的針狀物是先共析鐵素體。形成的原因是：①原材料為本質(zhì)粗晶粒鋼或原始組織中已有魏氏體組織，通過高溫長(zhǎng)時(shí)間滲碳，晶粒會(huì)更加粗大，在隨后的緩慢冷卻中，先共析鐵素體以針狀自晶界向晶內(nèi)析出或在晶粒內(nèi)部單獨(dú)呈針狀析出而形成白亮針狀的魏氏組織。②滲碳工藝不當(dāng)。溫度過高、保溫時(shí)間太長(zhǎng)，奧氏體晶粒特別粗大，導(dǎo)致冷卻后出現(xiàn)魏氏組織，這種組織具有明顯的過熱特征?？赏ㄟ^正火處理來改善或消除。 (5)黑色組織
某些合金鋼滲碳后，表層組織中出現(xiàn)沿晶界斷續(xù)的網(wǎng)狀黑色組織，其深度約為0. 03～0.05mm，其特征與過燒組織相似。這種組織有時(shí)也稱為非馬氏體組織。它的出現(xiàn)會(huì)引起表層顯微硬度值、耐磨性、零件疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度等降低。 產(chǎn)生原因是由于滲碳介質(zhì)中的氧向鋼內(nèi)擴(kuò)散，在晶界上形成鉛、錳、鈦、硅等元素的氧化物，使得晶界處合金元素貧化，造成局部淬透性下降，而出現(xiàn)了黑色的奧氏體分解產(chǎn)物（屈氏體等）。消除的辦法是直接把有黑色組織的表層磨削掉，或采用高冷卻能力的淬火介質(zhì)，或進(jìn)行噴丸處理（非馬氏體層≤0. 02mm時(shí)）。 本文參考《熱處理工藝問答》一書。
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