钢过热和过烧组织产生的原因和预防措施

① 结构钢的晶粒粗大、马氏体粗大、残留奥氏体过多、出现魏氏组织;

② 高速钢的网状碳化物、共晶组织(莱氏体组织)、萘状断口;

③ 马氏体型不锈钢的铁素体过多;

④ 黄铜合金脱锌,使表面出现白灰,酸洗后呈麻面等。

按照正常热处理工艺消除的难易程度,可将过热组织分为稳定过热和不稳定过热两种类型。一般过热组织可通过正常热处理消除,称为不稳定过热组织。稳定过热组织是指经一般正火、退火和淬火不能完全消除的过热组织。

过热的重要特征是晶粒粗大,它将降低钢的屈服强度、塑性、冲击韧性和疲劳强度,提高钢的脆性转变温度;过热的另一个重要特征是淬火马氏体粗大,它将降低冲击韧性和耐磨性能,增加淬火变形和开裂倾向。过热缺陷还有魏氏组织、网状碳化物、石墨化、共晶组织、萘状断口、石状断口等,这些缺陷不仅大大降低钢的力学性能和使用性能,而且很容易同时产生淬火开裂。

图1 45钢过热组织 400X

图1所示为45钢在930℃加热保温15min水淬的显微组织,由灰色粗大淬火中碳马氏体、灰白色残留奥氏体和马氏体基体组成,右上角的黑色条状是沿晶界的淬火裂纹。

由于淬火加热温度远远超过正常淬火加热温度,导致奥氏体晶粒粗化,淬火后得到粗大马氏体,组织应力增加,钢的脆性也增加,淬火后在试样中产生了和轴线平行的单条纵向裂纹。

图2 T10A钢过热组织 400X

图2所示为T10A钢工件淬火开裂后近裂纹处的显微组织,由沿晶界的黑色托氏体、粗大的高碳片状马氏体、白色残留奥氏体以及极少量的颗粒碳化物组成。

高碳钢过热组织除了粗大马氏体及较多的残留奥氏体外,还会使碳化物的数量减少,硬度降低。

图3 高速钢轻度过热组织 400X

图3所示为W18Cr4V钢的轻度淬火过热组织,在灰白色隐针马氏体和残留奥氏体基体上分布着白色粒状二次碳化物及沿晶界的块状共晶碳化物,过热程度为2级。晶粒粗大,棱角状碳化物以及针状马氏体的出现,都是钢材过热的特征。

过热使钢的力学性能下降,脆性增大,有可能造成刀具开裂、变形或在使用中发生崩裂现象。

图4 高速钢萘状断口金相组织 400X

图4所示为W18Cr4V钢重复二次加热淬火(萘状断口)的显微组织,灰白色基体为隐针状马氏体和残留奥氏体,其上分布着未溶解的白色粒状碳化物。奥氏体晶粒特别粗大,超过1级,但是见不到过热的棱角状碳化物和过烧的莱氏体组织。

出现这种特大晶粒是重复二次加热淬火的特有组织状态。如果将工件击断,则呈萘状断口,即具有特殊闪光的粗糙断口。萘状断口的硬度、热硬性和正常断口的无区别,但硬度、韧性很差,工件使用时会早期失效,属于高速钢常见的缺陷之一。高速钢出现组织缺陷时,必须经过球化退火后再淬火才能得到正常的组织,切记不能简单地重复淬火。

过热组织预防措施

一般过热组织可以通过多次正火或退火消除;对于较严重的过热组织,如石状断口等,不能通过热处理方法消除,必须采用高温变形和退火联合作用的方法才能消除。各种过热组织特这预防挽救措施见表1所示。

表1 过热组织特征及预防挽救措施

过热,是钢的一种组织缺陷,它的出现将显著地降低工件的机械性能,对工件是很不利的,必须采取措施避免。

过烧概述

过烧组织包括晶界局部熔化、显微空洞,铝合金表面发黑、气泡及断口呈灰色无光泽,镁合金表面氧化瘤等。

过烧组织使零件性能严重恶化,极易产生热处理裂纹,所以过烧是不允许的热处理缺陷。一旦出现过烧,整批零件只能报废。

因此,在热处理生产中要严格防止出现过烧。

过烧危害举例

图1 W18Cr4V过烧组织 400X

图1所示为W18Cr4V钢的淬火过烧组织,由灰白色隐针状马氏体和残留奥氏体基体、沿晶界亮白色网状碳化物及黑色托氏体组织。

若淬火加热温度过高,不仅使碳化物完全溶解,在随后的冷却过程中沿奥氏体晶界析出网状或半网状共晶碳化物,而且在晶内形成黑色网状托氏体组织。

图2 W18Cr4V严重过烧组织 400X

图2所示为W18Cr4V钢的严重淬火过烧组织,图中白色区域为隐针状淬火马氏体和残留奥氏体基体,大块黑色组织为索氏体+托氏体混合组织,晶界处灰色鱼骨状为共晶莱氏体。由于加热温度过高,不仅使碳化物完全溶解,而且在奥氏体晶界上发生大量熔化,随后冷却时,在熔化处形成大量莱氏体组织,奥氏体晶粒中间出现黑色组织。这种严重的过烧组织会使刀具严重变形,出现收缩和皱皮,导致刀具报废。

由于高速钢奥氏体晶粒度的大小取决于淬火温度的高低,故高速钢在热处理后就应进行晶粒度评定,这是热处理临炉检测质量的方法之一。

图3 铝合金过烧组织 400X

图3所示为2A12(LY12)高强度硬铝合金壳体在固溶处理后全部开裂的典型过烧组织,侵蚀剂为混合酸水溶液。

由图3可见,在α固溶体上分布着大量复熔球,局部晶界已经复熔,可溶相已全部固溶于α固溶体中。造成过烧的原因是加热温度过高。

过烧,将使零件的性能严重恶化,对工件的危害是致命的。除了制定热处理工艺时的严谨外,定期对设备进行TUS和SAT检测也是必要的。

THE END
0.金属热处理3——金属材料与金属热处理工艺基本知识过热组织可通过重新淬火来消除;工件一旦过烧则只能报废。 7) 钢的表面淬火 ● 利用快速加热将表面层奥氏体化后进行淬火,以强 化零件表面的热处理方法。 ● 表面淬火用材料含碳量为0.4~0.5%的中碳钢及铸铁。 ● 预备热处理预备热处理为表面淬火作准备,以获得最终的心部组织。方法有调质和正火等。 ● 表面淬火后的组织表层组织为回火马氏 jvzquC41yy}/onnrkct/ew45dn:{dks
1.环模的材料、热处理工艺和模孔冷加工工艺(转自网络)1)加热温度过高和时问过长,锻坯呈黄白色,估计温度超过1200℃,此时锻坯易出现表层过烧,整体过热,组织粗大晶粒不均匀现象。 2)炉温均匀性差。加热过程中因温度不均匀使锻件过热或局部过烧造成品粒粗大、锻坯的均质性差。锻件尺寸越人,这种现象就越严重。在随后的热处理工艺中难以消除这种缺陷,也是造成环模丌裂的常jvzq<84yyy4489iqe0ipo8hqpvkov87412>288671383;A:66a716=6338870|mvon
2.实验一合金钢的显微组织观察高速钢过热组织特征是晶粒粗大,在晶界上还可能出现网状碳化物,这时高速钢很脆。实际工作中不能使用,为纠正过热组织,高速钢先进行退火处理,然后重升淬火.回火.高速钢过烧组织的特征是晶界有部分熔化,出现黑色莱氏体组织,过烧组织无法纠正,只能作废,在实际工作中作为生产事故处理。jvzquC41enyg|3{uw4ff~3ep1}m|‚61u{€eu8ouenmd|‚4luery38x{{ankim}y||md38x{iu4ivv
3.变形铝及铝合金典型金相组织图谱晶粒度图谱.pdf202× a)正常组织 b)过烧组织 图A.12 7055合金喷射沉积铸锭正常组织与过烧显微组织 (6号浸蚀剂浸蚀) a)正常组织 b )过烧组织 图A.13 2A12合金板材淬火正常组织与过烧显微组织 (6号浸蚀剂浸蚀) a)正常组织 b )过烧组织 图A.14 2A12合金棒材淬火正常组织和过烧显微组织 (6号浸蚀剂浸蚀) 18 GB/T jvzquC41o0hpqt63:0ipo8mvon532;7129621A6632=12?92267267xjvo
4.组织遗传对(4Cr9Si2钢)制造气门的影响内燃机配件1986年03期组织遗传对(4Cr9Si2钢)制造气门的影响,组织遗传,模压成型,非平衡组织,马氏体组织,奥氏体化,中间退火,我厂生产的气门是经电镦蒜头模压成型空冷再调质处理的,在电镦蒜头过程中,由于电镦的电流不稳定,电镦温度增高,使产品造成过热,过烧jvzquC41ycv/ewpk0pku1znmcp3OTYO3;:<159590jznn
5.干货!保证锻件质量的关键环节:热处理过程的影响与控制2. 过烧现象 加热温度过高,不仅引起奥氏体晶粒粗大,而且晶界局部出现氧化或熔化,导致晶界弱化,称为过烧。钢过烧后性能严重恶化,淬火时形成龟裂。过烧组织无法恢复,只能报废。因此在热处理过程中必须严格控制加热温度,避免过烧的发生。 3. 脱碳和氧化 jvzquC41yy}/zrfplkiikwf0eqs0uyjekcr0fnyckne67A;590nuou
6.GBT3246.1GBT3246.1 2000 / — , : 本部分与GBT3246.1 2000相比 主要技术变化如下 ———增加了 号浸蚀剂; 8 ———增加了对试样检验面的规定; ———“ ”、“ ”“ ” ; 对 试样粗加工 机械抛光 和 电解抛光 部分内容进行了修改 ———在浸蚀剂用途中增加了8×××系合金; ———对铝合金过烧组织的判别进jvzquC41oc~/dxtm33>/exr1jvsm1;5361733=4328<16B>0ujzn
7.洛轴大型锻件中常见缺陷有哪些:挺起民族轴承工业的脊梁图片6-12 GCr15SiMn钢锻件过烧组织 100× 防止加热缺陷的对策是: l)严格执行正确的加热规范; 2)注意装炉方式,防止局部加热; 3)调准测温仪表,精心加热操作,控制炉温、炉气流动,防止不均匀加热。 7.白点 白点是锻件在锻后冷却过程中产生的一种内部缺陷。其形貌在横向低倍试片上为细发丝状锐角裂纹,断口为银白色jvzquC41yy}/n‚h0ep5ecnpif{bpsncp|nppphjcpmkkjsswg~jcw~qwpgyknd3628`4=3jvor
8.GB/T13320本标准规定了钢质模锻件的金相组织评级图(以下简称评级图)及评定方法。本标准适用于经调质处理或正火处理的汽车、拖拉机、通用机械等结构钢锻件。其他产品的结构钢模锻件,也可参照使用。本标准不适用于对锻件脱碳、过热、过烧等组织的评定。 英文名称:Metallographic grading atlas and assessing method for steel die jvzq<84yyy4du{ju0eun1mjvckr07;:5:0nuou
9.GB/T3246.1对于铸造铝合金的金相检验内容有:铸造铝硅合金的变质效果的评定,铸造铝硅合金热处理过烧组织的评定,铸造铝铜合金晶粒度的评定。对于变形铝及铝合金制品的金相检验内容有:铸锭的显微组织检验、加工制品淬火及退火试样检验GB/T 3246.1-2000系列标准GB/T 3246.1-2024 变形铝及铝合金制品组织检验方法 第1部分:显微jvzquC41yy}/cwyrgfob0lto1uzbpmftf1:45=690jznn
10.火力发电厂焊技术规程DL/T86920047.4焊缝金相组织标准 7.4.1焊缝金相组织合格标准是: a)没有裂纹; b)没有过烧组织; c)没有淬硬的马氏体组织。 8焊接修复 8.1一般规定 8.1.1焊接修复分为临时性修复和永久性修复。永久性修复应按照本标准规定的焊接工作程序进行。 8.1.2焊接修复所涉及人员,应该符合本标准的相应规定。 8.1.3所有永久性修复工作jvzquC41yy}/ujkgjqu/exr1Uvgofjwf1Vxbfn4Gngiutrh142693:4448=40|mvon
11.过烧对A356铝合金显微组织和力学性能的影响【摘要】: 铝合金过烧会对基体产生无法逆转的晶体变化,往往这种变化对铝合金的损害是致命的。采用T6热处理工艺对A356铝合金在540~570℃进行试验。改变固溶温度和固溶时间,探究过烧对A356铝合金组织和力学性能的影响。结果表明,A356铝合金在固溶温度为55 jvzquC41yy}/ewpk0eun0ls1Ctzjeuj1ELLEVxycn/YKIb7243722A5230nuo
12.提高金属热处理质量:揭秘退火和正火过程中的常见缺陷及其补救策略(一)过烧 缺陷表现 金属材料在退火过程中,加热温度过高或保温时间过长,导致晶界氧化和熔化,使材料的性能严重恶化,甚至报废。 过烧后的材料表面出现严重的氧化皮,组织变得粗大,力学性能急剧下降。 产生原因 加热温度控制不当,超过了材料的固相线温度。 炉温仪表失灵,未能准确显示实际温度。 操作人员疏忽,未能及时调整加热温度和保温 jvzquC41yy}/zrfplkiikwf0eqs0uyjekcr0fnyckne67>;640nuou
13.热处理工艺对A356铝合金组织和性能的影响9 路林;刘少泽;陈杼鑫;过烧对A356铝合金显微组织和力学性能的影响[J];热加工工艺;年期 10 杨荣敏;振动频率与振幅对A356铝合金组织和性能的影响[J];热加工工艺;2020年05期 11 徐年宝;ZL101材料热处理工艺探讨[J];无锡职业技术学院学报;2012年02期 12 杜青春;臧立根;董艳宾;稀土元素变质A356铝合金的研究jvzquC41yy}/ewpk0eun0ls1Ctzjeuj1ELLEVxycn/YKIb7238692>;0jvs
14.钢材碳淬火回火金相检测标准GB/T38720-2020 规范了常用中碳碳素结构钢与中碳合金结构钢的材料分类及质量要求、显微组织检验方法、淬火组织等级与显微组织评定。 标准适用于中碳碳素结构钢与中碳合金结构钢制零件淬火、回火后金相组织的检验与评定。不适用于脱碳、过烧、等温淬火等组织的评定。 jvzquC41;7=22=5;0d8c0:66894dqv4o1pkxu86437872;3cur
15.铝合金6063ET过热组织图片原文由 wrcluomo(wrcluomo) 发表:过烧:凡合金中出现过烧三角或晶界熔化,复熔球,及复熔共晶体等金相组织均谓过烧。注意那个或字这个部位有可能是磨样不好。从这张图来看,晶界熔化的现象并不明显,同时,复熔球也只有1个,但并未完全熔化。下张图是过烧:这张图上的过烧特征很明显。 jvzquC41ddy/kwxvtwsfp}3eqo4dp8yqrki0698346:`5Hxqtvhz?mjue