??? (2)加熱溫度的影響。鋼在氧化性爐氣中加熱,既產(chǎn)生氧化,也引起脫碳。加熱溫度在700 cc~1 000 oC時(shí),由于表面氧化皮阻礙碳擴(kuò)散,因此脫碳過(guò)程比氧化要慢。隨著加熱溫度的升高,一方面氧化的速度迅速增加,另一方面脫碳的速度也加快,但此時(shí)氧化皮喪失保護(hù)作用,在達(dá)到某一溫度后,脫碳就比氧化更劇烈。如GCrI5鋼在1 100 oC-l 200℃溫度時(shí),產(chǎn)生強(qiáng)烈脫碳現(xiàn)象。
???
??? (3)加熱時(shí)間。鋼的加熱時(shí)間越長(zhǎng),脫碳層厚度則越厚。但兩者不成正比關(guān)系,當(dāng)厚度達(dá)到一定值后,脫碳速度將逐漸減慢。例如高速鋼在l 000℃的高溫經(jīng)O.5 h,其脫碳層深度為O.4 mm,保溫4h為1 mm,保溫12 h為1.2mm。
??? (4)鋼的化學(xué)成分。鋼的化學(xué)成分對(duì)脫碳影響很大。鋼中含碳量越高,脫碳傾向就越大。w,A1,si,co等元素使鋼脫碳增加,而Cr,Mn等元素則能阻止鋼的脫碳。脫碳缺陷的危害性很大:由于鋼表面層含碳量降低,將使制成的零件表面的強(qiáng)度和耐磨性降低;使零件疲勞強(qiáng)度降低,零件在長(zhǎng)期交變應(yīng)力的作用下會(huì)產(chǎn)生疲勞斷裂。但如果脫碳層的深度沒(méi)有超過(guò)鍛件的機(jī)械加工余量,則脫碳層可隨切屑一起除去而無(wú)危害。
????? 減少脫碳缺陷的方法有:采片J快速加熱,控制加熱時(shí)間,尤其是要縮短在高溫下的保溫時(shí)問(wèn);加熱前坯料表面涂上保護(hù)涂層,如石墨粉與小玻璃混合劑,硼砂小浸液,玻璃粉涂料等;縮短高溫階段的加熱時(shí)間,使加熱好的坯料及時(shí)fJI爐鍛造;在保護(hù)氣體中加熱。
??? 3 過(guò)熱缺陷
??? 鋼料加熱時(shí)由于加熱溫度超過(guò)某一溫度,或在高溫下保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng),引起奧氏體品粒 著粗化的現(xiàn)象稱(chēng)為過(guò)熱。產(chǎn)生過(guò)熱缺陷的主要因素是加熱溫度與保溫時(shí)間。加熱溫度越高,品粒越粗大。通常把品粒開(kāi)始急劇長(zhǎng)大的溫度稱(chēng)為晶粒長(zhǎng)大的l臨界溫度,并視為該種金屬的過(guò)熱溫度。鋼的過(guò)熱溫度與其化學(xué)成分有關(guān)。如鋼巾含鈦、鎢、釩、鈮等元素能減少過(guò)熱傾向;而碳、錳、硫、磷等元素能增加鋼的過(guò)熱傾向。
????? 過(guò)熱缺陷會(huì)引起下列問(wèn)題:過(guò)熱缺陷嚴(yán)重的鋼,鍛造時(shí)邊角可能產(chǎn)生裂紋;一般性熱的鋼并不影響鍛造,但是過(guò)熱鋼鍛造的鍛件,品粒度仍比正常鍛件的品粒粗大,使鍛件機(jī)械性能降低;過(guò)熱鋼鍛造的鍛件淬火時(shí),容易引起變形和開(kāi)裂。
????? 為了補(bǔ)救過(guò)熱缺陷,如果條件允許,可用再次鍛造或調(diào)質(zhì)、正火等處理方法使品粒細(xì)化。但是一些Cr,Ni含量高的合金鋼,產(chǎn)生過(guò)熱后是無(wú)法用熱處理改正的??傊瑖?yán)格控制鋼料的加熱溫度和保溫時(shí)間,是防止過(guò)熱的最好措施。
??? 4 過(guò)燒缺陷
??? 當(dāng)鋼料加熱到近熔點(diǎn)時(shí),不僅奧氏體品粒粗大.而且爐中氧化性氣體滲入品間,使品問(wèn)物質(zhì)如Fe,C,S發(fā)生氧化,形成易熔共晶體氧化物,破壞了品粒問(wèn)的聯(lián)系,這種現(xiàn)象稱(chēng)為過(guò)燒。過(guò)燒的鋼料,強(qiáng)度很低,失去塑性,不能鍛造,一擊便破裂成碎塊。它的斷口品粒粗大,呈淺藍(lán)色??梢?jiàn),過(guò)燒鋼料是不可補(bǔ)救的廢品,只有回爐重新冶煉。
????? 防止過(guò)燒缺陷應(yīng)采取下列措施:嚴(yán)格控制加熱溫度,鋼料的最高加熱溫度至少應(yīng)比溶點(diǎn)低tO0 oC,大致可認(rèn)為,低碳鋼加熱溫度不應(yīng)該超過(guò)1 300℃一1 500℃;高碳鋼不超過(guò)1 200℃~1 150℃;控制爐內(nèi)的氣體成分,盡量減少過(guò)剩的空氣量;坯料與噴火口保持一定距離,不得使火焰與坯料直接接觸,以防局部過(guò)燒;采用電阻加熱爐時(shí),坯料離電阻絲的距離不應(yīng)小于100 mm,以免局部過(guò)燒。
??? 5 內(nèi)部開(kāi)裂缺陷
??? 鋼料加熱時(shí),由于表面溫度先升高,巾心溫度后升高,這樣使鋼料表面的熱膨脹大于巾心部分,在中心部分便引起三向拉
??? 應(yīng)力。這種由于溫度不均勻而引起的內(nèi)應(yīng)力稱(chēng)為溫度應(yīng)力。鋼料斷面越大(例如大鋼錠),加熱速度越快,溫度應(yīng)力就越大。但需指出,只有鋼料處在室溫至500℃一550 oC的彈性狀態(tài)時(shí)。溫度應(yīng)力才有危險(xiǎn)。這時(shí),如果溫度應(yīng)力超過(guò)強(qiáng)度極限,便會(huì)使鋼料內(nèi)部產(chǎn)生裂紋。當(dāng)鋼料溫度上升到500℃~550 oC以上時(shí),由于進(jìn)入塑性狀態(tài),而且變形拉力也隨之降低,便能通過(guò)塑性變形,使溫度充應(yīng)力減弱或消失.不會(huì)造成危險(xiǎn)。為了防止產(chǎn)生內(nèi)部開(kāi)裂缺陷,尤其在大鋼錠及高合金鋼加熱時(shí),必須嚴(yán)格執(zhí)行加熱規(guī)范。