Xử lý nhiệt là một quá trình quan trọng để cải thiện tính chất của vật liệu kim loại, và chìa khóa của đồng hồ nhiệt luyện chắc chắn là quá trình gia nhiệt.Nếu các lỗi xảy ra trong quá trình gia nhiệt, dẫn đến các khuyết tật trong quá trình gia nhiệt, nó sẽ có ảnh hưởng nghiêm trọng đến tính năng của kim loại, và đôi khi gây ra những tổn thất không thể khắc phục được.Sau đó, các loại khuyết tật nhiệt trong xử lý nhiệt là gì và lý do của chúng là gì?
Một trong những khuyết tật của hệ thống sưởi: quá nóng
Khi nhiệt độ của vật liệu thép quá cao hoặc thời gian giữ ở nhiệt độ cao quá lâu sẽ gây ra hiện tượng thô hạt austenit.Hiện tượng này được gọi là quá nhiệt.Việc làm thô hạt Austenit sẽ dẫn đến độ giòn cao hơn và độ dẻo dai thấp hơn của thép, làm tăng xu hướng biến dạng và nứt trong quá trình tôi nguội, và do đó làm giảm cơ tính của các bộ phận.Việc không kiểm soát được thiết bị đo nhiệt độ lò thường là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng quá nhiệt.Nói chung, thép quá nóng có thể tinh luyện hạt austenit bằng cách ủ, thường hóa hoặc tôi nhiều lần ở nhiệt độ cao của cấu trúc quá nhiệt.
Tuy nhiên, ngay cả khi vật liệu thép có kết cấu quá nhiệt được tinh luyện lại, chắc chắn sẽ có một số vết nứt dạng hạt thô, được gọi là tính di truyền đứt gãy.Điều này thường là do các tạp chất như mangan sulfua hòa tan vào mặt phân cách tinh thể austenit khi quá nhiệt.Thép khi bị va đập rất dễ bị gãy dọc theo đường biên hạt austenit thô.
Khi xử lý nhiệt Austenitizing được thực hiện lại đối với các vật liệu thép có cấu trúc mactenxit thô, bainite và widmanstatten, ngay cả khi thép được nung nóng đến nhiệt độ dập tắt thông thường với tốc độ gia nhiệt chậm và quá nhiệt không xảy ra, các hạt austenit vẫn sẽ hiển thị xu hướng thô hóa.Hiện tượng này được gọi là di truyền cấu trúc.Tính di truyền của cấu trúc thô có thể được loại bỏ bằng cách ủ trung gian hoặc ủ nhiều lần ở nhiệt độ cao.
Khiếm khuyết hệ thống sưởi 2: quá tải
Ngoài việc làm thô hạt austenit, nhiệt độ nung quá cao cũng sẽ gây ra một kết quả xấu khác - quá trình oxy hóa cục bộ hoặc làm tan các ranh giới hạt.Tình trạng này sẽ dẫn đến sự suy yếu của ranh giới hạt kim loại, làm giảm chất lượng nghiêm trọng và nứt vỡ trong quá trình tôi.Hiện tượng này được gọi là quá tải.Do quá trình đốt cháy quá mức liên quan đến cả quá trình vật lý và hóa học, một khi nó xảy ra, cấu trúc kim loại rất khó phục hồi, vì vậy nó chỉ có thể bị loại bỏ.Vì vậy trong quá trình nhiệt luyện ta phải tránh hiện tượng quá nhiệt do nhiệt độ gia nhiệt cao.
Khi nung nóng khiếm khuyết 3: khử cacbon và oxy hóa
Vật liệu thép có nồng độ cacbon nhất định có thể nâng cao độ cứng, độ bền mỏi và khả năng chống mài mòn của kim loại.Tuy nhiên, trong quá trình nung nóng, cacbon trên bề mặt thép sẽ bị oxi hóa bởi oxi, hydro, cacbon đioxit, hơi nước và các chất khác do tiếp xúc trực tiếp với môi trường hoặc khí quyển, sẽ làm giảm nồng độ cacbon trong bề mặt thép, ảnh hưởng đến độ cứng bề mặt, độ bền mỏi và khả năng chống mài mòn, và gây ra sự tập trung ứng suất kéo dư trên bề mặt thép, do đó hình thành các vết nứt mạng bề mặt.Hiện tượng này được gọi là quá trình khử cacbon.
Không chỉ nguyên tố cacbon trên bề mặt thép sẽ bị oxy hóa, sắt và hợp kim cũng sẽ bị oxy hóa bởi oxy, hydro, carbon dioxide, hơi nước và các chất khác trong môi trường hoặc khí quyển để tạo thành màng oxit.Hiện tượng này được gọi là quá trình oxy hóa.Độ chính xác về kích thước và độ sáng bề mặt của phôi ở nhiệt độ cao sẽ bị giảm sau quá trình oxy hóa, và các bộ phận thép có màng oxit kém cứng dễ bị dập tắt các điểm mềm.
Để ngăn chặn quá trình khử cacbon và quá trình oxy hóa, bề mặt của các bộ phận bằng thép phải được đóng gói và niêm phong bằng lá thép không gỉ, được làm nóng bằng lò muối hoặc lò đốt lửa, và khí trơ tinh khiết phải được sử dụng làm môi trường bảo vệ.
Khiếm khuyết hệ thống sưởi 4: hiện tượng lún hydro
Khi thép cường độ cao bị nung nóng trong môi trường giàu hydro, độ dẻo và độ dai của nó sẽ giảm.Hiện tượng này được gọi là hiện tượng lún hydro.Có thể tránh được hiện tượng lắng đọng hydro bằng cách đun nóng trong chân không, khí hydro thấp hoặc khí trơ.Có thể loại bỏ hiện tượng lún hydro bằng cách ủ, lão hóa và các phương pháp xử lý khử hydro khác đối với các phôi đã xuất hiện hiện tượng lún hydro.Trong một số trường hợp, quá trình nén hydro cũng có thể được sử dụng để đạt được các mục đích xử lý đặc biệt, chẳng hạn như nghiền hợp kim.
