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网状碳化物的产生原因及解决办法
发布时间:
2016-01-20 00:00
来源:
承受交变冲击载荷的零件材料为20Cr2Ni4,渗碳淬火后发现渗层有网状碳化物存在,级别为2级,想请问:
1.网状碳化物是如何产生的?
2.对产品使用有何危害,直接表现形式是什么?
3.它和球状碳化物有什么区别,对组织、使用性能有分别有什么影响?
网状碳化物将增大钢中化学成分的不均匀性,在热处理淬火时容易造成很大的组织应力,导致零件的变形及开裂。网状碳化物的存在大大地削弱了基体晶粒间的联系,使钢材的机械性能降低,尤其是冲击性能的降低,而且随着网状碳化物级别的增大,冲击性能则不断降低。网状碳化物对抗弯强度极限和抗拉强度极限也有着显著的影响。另外,随着钢材中网状碳化物级别的增加,接触疲劳强度降低,存在有粗大网状碳化物的纵向试样的接触疲劳强度约降低30%。网状碳化物级别每增高一级,零件的使用寿命降低约三分之一。
严重的网状碳化物在随后的球化退火过程中无法将其消除,只有通过正火工艺才能消除或改善网状碳化物的组织。如果网状碳化物较轻,在球化退火过程中部分的网络可以断开,而且可以被球化。但造成碳化物的颗粒较大和球化退火组织中的碳化物颗粒不均匀。
20Cr2Ni4渗碳,碳势高的话,渗层会有网状碳化物存在,如果网状碳化物较严重,那么在淬火加热时不能完全溶解,零件一般都留有磨量,如果网状碳化物层深度在磨量范围内,在随后的机加工时就磨没了,对零件的使用没有太大影响。如果网状碳化物层深度过大,会使零件表面变脆。
二次渗碳体呈网状分布时,对钢的机械性能有何影响?怎么避免减小韧性,变脆,力学性能降低
退火或者正火时,由于加热温度过高或者冷却过分缓慢会造成先共析相沿奥氏体晶界析出。亚共析钢中的先共析铁素体或过共析钢中的二次渗碳体析出后形成网状组织。此乃网状组织的形成原因,知道了形成原因就不难解决问题了。即热处理时温度不能升的太高,冷却速度不能过于缓慢。
在进行淬火时,亚共析钢中的网状组织会自行消除,而过共析钢中的网状组织则不能,必须进行一次正火处理,即把过共析钢的温度加热到Accm温度以上30-50度,网状组织也就是二次渗碳体会自动溶入奥氏体当中。
网状碳化物出现后,一般采用退火后提高淬火温度重新处理,就能解决。 相当于亚共析钢的网状铁素体生成原理,只要提高冷却速度就可以做到 !
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