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不銹鋼鍛件鍛造加工脫碳氧化現(xiàn)象是什么原因？

不銹鋼鍛件脫碳

鋼料在加熱時(shí)，其表層的碳和爐氣中的某些氧化性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成了鋼料表面 、含碳量降低的現(xiàn)象稱為脫碳。脫碳也是擴(kuò)散作用的結(jié)果，一方面爐氣中的氧向鋼內(nèi)擴(kuò)散，另一方面爐氣中的碳向外表面擴(kuò)散，這樣使鋼在表面形成了含碳量低的脫碳層。從整個(gè)過程來看，脫碳層只在脫碳速度超過氧化速度時(shí)才能形成。

鋼的含碳量越高，脫碳的傾向越大。某些合金元素增加脫碳傾向。有些合金元素則能阻碳。而Ni和V對脫碳影響不大。爐氣成分中脫碳能力強(qiáng)的介質(zhì)是水蒸氣，其次是co2和02，后是H2,而增加CO量可減少脫碳傾向。在中性介質(zhì)或弱氧化性介質(zhì)中加熱可減少脫碳傾向。加熱溫度越高、加熱時(shí)間越長，脫碳越嚴(yán)重。加熱溫度大于1000℃時(shí)，由于強(qiáng)烈氧化，脫碳作用較弱。在更高溫度下，由于氧化皮脫落失去保護(hù)作用，脫碳將劇烈發(fā)生。

脫碳使鍛件表面碳坩降低，降低強(qiáng)度和耐磨性能，脫碳層厚度小于加工余量時(shí)，對鍛件性能不產(chǎn)生影響，反之就會(huì)影響鍛件質(zhì)雖。一般防止氧化的措施，同樣可以防碳。影響脫碳的因素與氧化一樣，主要受鋼的化學(xué)成分、爐氣成分、加熱溫度、加熱時(shí)間等因素影響。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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鍛件組織對熱處理后的組織和性能的影響主要表現(xiàn)在以下幾方面。

①不可改善的組織缺陷：奧氏體和鐵素體耐熱不銹鋼、高溫合金、鋁合金、鎂合金等在加熱和冷卻過程中，沒有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的材料，以及一些銅合金和鈦合金等，在鍛造過程中產(chǎn)生的組織缺陷用熱處理的辦法不能改善。

②可以得到改善的組織缺陷：在一般過熱的結(jié)構(gòu)鋼鍛件中的粗晶和魏氏組織，過共析鋼和軸承鋼由于冷卻不當(dāng)引起的輕微的網(wǎng)狀碳化物等在鍛后熱處理時(shí)，鍛件熱處理后仍可獲得滿意的組織和性能。

③ 正常的熱處理較難消除的組織缺陷：例如低倍粗晶、9Cr18不銹鋼、H13的孿晶碳化物等需用高溫正火、反復(fù)正火、低溫分解、高溫?cái)U(kuò)散退火等措施才能得到改善。

④ 用一般熱處理工藝不能消除的組織缺陷：嚴(yán)重的石狀斷口和棱面斷口、過燒、不銹鋼中的鐵素體帶、萊氏體合金工具鋼中的碳化物網(wǎng)和帶等使熱處理后的鍛件性能下降，甚至不合格。

⑤ 在熱處理時(shí)將會(huì)進(jìn)一步發(fā)展的組織缺陷：例如，合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件中的粗晶組織，如果鍛后熱處理時(shí)未得到改善，在碳、氮共滲和淬火后常引起馬氏體針粗大和性能不合格；高速鋼中的粗大帶狀碳化物，淬火時(shí)常引起開裂。

⑥ 如果加熱不當(dāng)，例如加熱溫度過高和加熱時(shí)間過長，將會(huì)引起脫碳、過熱、過燒等缺陷。

⑦ 鍛后冷卻過程中，如果工藝不當(dāng)可能引起冷卻裂紋、白點(diǎn)等，在熱處理過程中開裂。

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齒輪鍛件對鍛造加工及熱處理的要求介紹

齒輪鍛件是機(jī)械操作中的重要部件。齒輪鍛件的質(zhì)量直接影響皮帶機(jī)的使用壽命和安全性。齒輪質(zhì)量主要表現(xiàn)在粗鍛過程和熱處理過程中，尤其是熱處理過程中。

（1） 齒坯鍛造工藝未嚴(yán)格執(zhí)行，易出現(xiàn)內(nèi)部裂紋。在加工過程中不易發(fā)現(xiàn)和檢測。當(dāng)工件在成品或半成品中時(shí)，在內(nèi)應(yīng)力的作用下，工件往往會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部裂紋，造成浪費(fèi)，生產(chǎn)質(zhì)量事故時(shí)有發(fā)生，此類質(zhì)量問題時(shí)有發(fā)生，應(yīng)引起高度重視。

（2） 在熱處理過程中鍛造的齒輪零件通常需要經(jīng)過兩次以上的熱處理。齒坯熱處理的主要目的是消除齒坯鍛造產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，改善加工前齒坯的金相組織和可加工性，從而提高生產(chǎn)率，節(jié)約刀具成本，提高機(jī)床利用率，減少和防止加工或熱處理過程中的變形。

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