機(jī)床鑄件加熱不當(dāng)所產(chǎn)生的缺陷可分為:①由于介質(zhì)影響使坯料外層組織化學(xué)狀態(tài)變化而引起的缺陷,,如氧化,、脫碳、增碳和滲硫,、滲銅等,。②由內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的異常變化引起的缺陷,,如過(guò)熱,、過(guò)燒和未熱透等,。③由于溫度在坯料內(nèi)部分布不均,引起內(nèi)應(yīng)力(如溫度應(yīng)力,、組織應(yīng)力)過(guò)大而產(chǎn)生的坯料開(kāi)裂等,。下面介紹其中幾種常見(jiàn)的缺陷,。
1. 脫碳
脫碳是指金屬在高溫下表層的碳被氧化,,使得表層的含碳量較內(nèi)部有明顯降低的現(xiàn)象。
脫碳層的深度與鋼的成分,、爐氣的成分,、溫度和在此溫度下的保溫時(shí)間有關(guān)。采用氧化性氣氛加熱易發(fā)生脫碳,,高碳鋼易脫碳,,含硅量多的鋼也易脫碳。
脫碳使零件的強(qiáng)度和疲勞性能下降,,磨損抗力減弱,。
2. 增碳
這主要是在油爐加熱的情況下,當(dāng)坯料的位置靠近油爐噴嘴或者在兩個(gè)噴嘴交叉噴射燃油的區(qū)域內(nèi)時(shí),,由于油和空氣混合得不太好,,因而燃燒,結(jié)果在坯料的表面形成還原性的滲碳?xì)夥?,從而產(chǎn)生表面增碳的效果,。
增碳使鍛件的機(jī)械加工性能變壞,切削時(shí)易打刀,。
3. 過(guò)熱
過(guò)熱是指金屬坯料的加熱溫度過(guò)高,,或在規(guī)定的鍛造與熱處理溫度范圍內(nèi)停留時(shí)間太長(zhǎng),或由于熱效應(yīng)使溫升過(guò)高而引起的晶粒粗大現(xiàn)象,。
一般過(guò)熱的結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)過(guò)正常熱處理(正火,、淬火)之后,組織可以_,,性能也隨之恢復(fù),,這種過(guò)熱常被稱之為不穩(wěn)定過(guò)熱,;而合金結(jié)構(gòu)鋼的嚴(yán)重過(guò)熱經(jīng)一般的正火(包括高溫正火)、退火或淬火處理后,,過(guò)熱組織不能消除,,這種過(guò)熱常被稱之為穩(wěn)定過(guò)熱。
4. 過(guò)燒
過(guò)燒是指金屬坯料的加熱溫度過(guò)高或在高溫加熱區(qū)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),,爐中的氧及其它氧化性氣體滲透到金屬晶粒間的空隙,,并與鐵、硫,、碳等氧化,,形成了易熔的氧化物的共晶體,破壞了晶粒間的聯(lián)系,,使材料的塑性急劇降低,。過(guò)燒嚴(yán)重的金屬,撤粗時(shí)輕輕一擊裂,,拔長(zhǎng)時(shí)將在過(guò)燒處出現(xiàn)橫向裂紋,。
過(guò)燒與過(guò)熱沒(méi)有嚴(yán)格的溫度界線。一般以晶粒出現(xiàn)氧化及熔化為特征來(lái)判斷過(guò)燒,。對(duì)碳鋼來(lái)說(shuō),,過(guò)燒時(shí)晶界熔化、嚴(yán)重氧化工模具鋼(高速鋼,、Cr12型鋼等)過(guò)燒時(shí),,晶界因熔化而出現(xiàn)魚(yú)骨狀萊氏體。鋁合金過(guò)燒時(shí)出現(xiàn)晶界熔化三角區(qū)和復(fù)熔球等,。鍛件過(guò)燒后,,往往無(wú)法挽救,只好報(bào)廢,。
5. 加熱裂紋
在加熱截面尺寸大的大鋼錠和導(dǎo)熱性差的高合金鋼和高溫合金坯料時(shí),,如果低溫階段加熱速度過(guò)快,則坯料因內(nèi)外溫差較大而產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力,。加之此時(shí)坯料由于溫度低而塑性較差,,若熱應(yīng)力的數(shù)值_過(guò)坯料的強(qiáng)度,會(huì)產(chǎn)生由中心向四周呈輻射狀的加熱裂紋,,使整個(gè)斷面裂開(kāi),。
6. 銅脆
銅脆在鍛件表面上呈龜裂狀。高倍觀察時(shí),,有淡黃色的銅(或銅的固溶體)沿晶界分布,。 坯料加熱時(shí),如爐內(nèi)殘存氧化銅屑,,在高溫下氧化鋼還原為自由銅,,熔融的鋼原子沿奧氏體晶界擴(kuò)展,,削弱了晶粒間的聯(lián)系。另外,,鋼中含銅量較高[>2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))]時(shí),,如在氧化性氣氛中加熱,在氧化鐵皮下形成富銅層,,也引起鋼脆,。