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金屬材料滲碳熱處理缺陷及控制

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金屬材料滲碳熱處理后的缺陷主要有以下幾種:

(1)黑色組織    

在含Cr、Mn及Si等合金元素的滲碳鋼滲碳淬火后,在深滲層表面組織中出現(xiàn)沿晶界呈現(xiàn)斷續(xù)網(wǎng)狀的黑色組織。鋼滲碳淬火后在未經(jīng)腐蝕的金相試樣上可看到黑色組織,預(yù)防黑色組織的辦法是注意滲碳爐的密封性能,降低爐氣中的含氧量,一旦工件上出現(xiàn)黑色組織時(shí),若其深度不超過(guò)0. 02mm,可以增加一道磨削工序,將其磨去,或進(jìn)行表面噴丸處理。

(2)反常組織    

這種組織在前述過(guò)共析鋼退火組織缺陷中已看到過(guò)。其特征是在先共析滲碳體周?chē)霈F(xiàn)鐵素體層,在滲碳件中,常在鋼中含氧量較高(如沸騰鋼)的固體滲碳時(shí)看到。具有反常組織的鋼經(jīng)淬火后易出現(xiàn)軟點(diǎn)。補(bǔ)救辦法是,適當(dāng)提高淬火溫度或適當(dāng)延長(zhǎng)淬火加熱保溫時(shí)間,使奧氏體均勻化,并采用較快的淬火冷卻速度。

(3)粗大網(wǎng)狀碳化物組織    

形成原因可能是由于滲碳劑活性太大,滲碳階段溫度過(guò)高,擴(kuò)散階段溫度過(guò)低及滲碳時(shí)間過(guò)長(zhǎng)引起。預(yù)防補(bǔ)救的辦法是分析其產(chǎn)生的原因,加以預(yù)防。對(duì)已出現(xiàn)粗大網(wǎng)狀碳化物的零件可以進(jìn)行溫度高于Accm的高溫淬火或正火。

(4)滲碳層深度不均勻    

原因很多,可能由于原材料中帶狀組織嚴(yán)重,也可能由于滲碳件表面局部結(jié)焦或沉積炭黑,爐氣循環(huán)不均勻,零件表面有氧化膜或不干凈,爐溫不均勻,零件在爐內(nèi)放置不當(dāng)?shù)人斐?,?yīng)分析其具體原因,采取相應(yīng)預(yù)防措施。

(5)表層貧碳或脫碳    

其成因是擴(kuò)散期爐內(nèi)氣氛中碳勢(shì)過(guò)低,或高溫出爐后在空氣中緩冷時(shí)氧化脫碳,補(bǔ)救辦法是在碳勢(shì)較高的滲碳介質(zhì)中進(jìn)行補(bǔ)滲。在脫碳層小于0. 02mm情況下,可以采用將其磨去或噴丸等辦法進(jìn)行補(bǔ)救。

(6)表面腐蝕和氧化    

滲碳劑不純,含雜質(zhì)多,如硫或硫酸鹽的含量高,液體滲碳后零件表面粘有殘鹽,均會(huì)引起腐蝕,滲碳后零件出爐溫度過(guò)高,等溫鹽浴或淬火加熱鹽浴脫氧不良,都可引起表面氧化,應(yīng)仔細(xì)控制滲碳劑鹽浴成分,并對(duì)零件表面及時(shí)清洗。

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