不可改善的组织缺陷:奥氏体和铁素体耐热不锈钢、高温合金、铝合金、镁合金等材质的山西航晟和锻造公司锻件在加热和冷却过程中,没有同素异构转变的材料,以及一些铜合金和钛合金等,在锻造过程中产生的组织缺陷用热处理的办法不能改善。
可以得到改善的组织缺陷:在一般过热的结构钢锻件中的粗晶和魏氏组织,过共析钢和轴承钢由于冷却不当引起的轻微的网状碳化物等在锻后热处理时,锻件终热处理后仍可获得满意的组织和性能。
正常的热处理较难消除的组织缺陷:比如低倍粗晶、9Cr18不锈钢、H13的孪晶碳化物等需用高温正火、反复正火、低温分解、高温扩散退火等措施才能得到改善。
用一般热处理工艺不能消除的组织缺陷:锻件表面严重的石状断口和棱面断口、过烧、不锈钢中的铁素体带、莱氏体合金工具钢中的碳化物网和带等使终热处理后的锻件性能下降,甚至不合格。
在终热处理时将会进一步发展的组织缺陷:例如,合金结构钢锻件中的粗晶组织,如果锻后热处理时未得到改善,在碳、氮共渗和淬火后常引起马氏体针粗大和性能不合格;高速钢中的粗大带状碳化物,淬火时常引起开裂。
如果加热不当,例如加热温度过高和加热时间过长,将会引起脱碳、过热、过烧等缺陷。锻后冷却过程中,如果工艺不当可能引起冷却裂纹、白点等,在热处理过程中开裂。
在生产山西航晟和锻造公司锻件时加热中发生氧化,影响的因素主要有:炉气性质、加热温度、加热时间、化学成分。
炉气性质:火焰加热的炉气通常由氧化性气体,还原性气体和中性气体组成。炉气的性质取决于燃料燃烧时的空气供给量。当供给空气过多时,炉气的性质为氧化性,那么氧化验证。相反,如供给空气不足时,炉气则呈现还原性,锻件的氧化皮很薄,甚至锻件制造中不产生氧化。
加热温度:温度越高,锻件的氧化扩散速度加快,氧化过程会加剧,结果形成的氧化皮也厚。一般,低于570~600℃时,氧化缓慢;超过900~950℃后,金属氧化急剧增加。
加热时间:锻件厂加热车间中加热时间越长,锻件的氧化皮越多。因此,采用快速加热比如电加热,缩短加热时间,尤其是在高温下的停留时间,对减少氧化皮的产生具有很大的实际意义。
化学成分:当钢中含碳量的增多,生成的氧化皮将减少。这是因为含碳量高时,钢表面氧化过程中生成了CO,可消弱氧化性对钢表面的作用。还有一些金属元素,如Cr、Ni、Ai、Mo等,它们在金属表面形成了牢固紧密的薄膜,膨胀系数和钢几乎一致,锻件加热过程中不易脱落,阻止了氧向内部扩散,因此能防止钢表面继续氧化,薄膜起带一定的保护作用,特别是钢中含Cr及Ni的量大于13%~20%时,几乎不生产氧化。