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金属加热过程中的变化:过热与过烧

00定义

在金属加热过程中,过烧比过热更为严重。以下是对两者严重程度的详细比较。

01过热

1-1. 定义:过热是指金属在加热过程中,由于加热温度过高或保温时间过长,导致奥氏体晶粒迅速长大,进而引起金属力学性能恶化的现象。

1-2. 分类 

稳定过热用一般的正火、退火或淬火处理不能完全消除的过热现象。

不稳定过热:用正常热处理工艺可以消除的过热现象。

1-3. 危害:使金属塑性下降,引起锻造和热处理后锻件的晶粒粗大,降低金属的力学性能。对于不同种类的钢,过热可能导致特定的组织变化,如碳钢过热后往往出现魏氏组织,马氏体钢过热后纤维组织呈现粗针状等。

1-4. 预防措施

  • 严格控制加热温度,尽可能缩短高温保温时间。

  • 在锻造时要使锻件有足够的变形量,以破碎粗大的奥氏体晶粒和析出相。

二、过烧

2-1. 定义

过烧是指当加热温度超过金属的低熔点共晶温度时,低熔点共晶和晶界发生复熔的现象。过烧也称过火,是一种比过热更为严重的热损伤。

2-2. 特征

  • 金属表面颜色发黑或发暗。

  • 显微组织中可观察到晶界局部加宽、晶粒内部产生复熔球、晶粒交界处呈现明显的三角形复熔区等特征。

2-3. 危害

  • 过烧会导致金属晶粒间结合完全破坏,其断口无金属光泽。

  • 锻造时可能引起网络状裂纹,即“龟裂”。

  • 过烧组织无法恢复,只能报废。

2-4. 预防措施

  • 严格遵守加热规范,避免加热温度过高。

  • 缩短高温下的停留时间,以减少过烧的风险。

  • 采用分段加热、程序升温等先进的加热技术,以更精确地控制加热过程。


  • 三、过烧和过热有什么区别


  • 一、组织变化

  • 过热:主要表现为奥氏体晶粒的粗大化,晶界可能略有加宽,但并未发生明显的熔化或氧化现象。过热组织的晶粒内部可能产生魏氏体组织或其他粗大的组织结构。

  • 过烧:除了奥氏体晶粒的粗大化外,还伴随着晶界的严重弱化和熔化。在显微组织中,可以观察到晶界局部加宽、晶粒内部产生复熔球、晶粒交界处呈现明显的三角形复熔区等特征。此外,过烧还会导致金属表面颜色发黑或发暗,形成无法恢复的热损伤。

  • 二、力学性能影响

  • 过热:虽然会使金属的力学性能有所下降,如塑性、冲击韧性等降低,但通常可以通过后续的热处理(如正火、淬火和回火)来恢复或改善其性能。

  • 过烧:对金属力学性能的影响更为严重,甚至可能导致金属完全丧失使用价值。过烧组织无法通过后续的热处理来恢复或改善其性能,只能报废处理。

  • 三、判断方法

  • 过热:主要通过金相检查来判断。观察奥氏体晶粒的粗大程度和是否存在魏氏体组织等特征。

  • 过烧:除了金相检查外,还可以通过观察金属表面的颜色变化、显微组织中的复熔球和三角形复熔区等特征来判断。此外,过烧的锻件在锻造时可能产生网络状裂纹(即“龟裂”),这也是判断过烧的一个重要依据。

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