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滲碳表面(miàn)非馬氏體組織的形成(chéng)機理

返回列表 來源: 發(fā)布日期: 2022.01.06

滲碳表面(miàn)非馬氏體組織(黑色組織)在滲碳件中是嚴格控制的.但如何形成(chéng)的,書本上講了很多,也有一些措施,但效果并不明顯,有時(shí)按書本上的應對(duì)措施反而更加不利,我們在實際工作中發(fā)現,有時(shí)的意外,反而情況會(huì)有所改觀.因此,我們有必要對(duì)非馬氏體的形成(chéng)機理進(jìn)行反思.從我查到其它的資料來看,判斷表面(miàn)非馬氏體可能(néng)是微小的石墨團,這(zhè)是滲碳早期零件表面(miàn)溫度較低,在碳勢較高時(shí)碳原子在工件表面(miàn)附著(zhe)後(hòu)向(xiàng)工件内部擴散能(néng)力不足,凝結成(chéng)細小的石墨,這(zhè)與爐内結碳黑的情況有點類似。

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而當工件溫度升高後(hòu),碳原子在工件表面(miàn)附著(zhe)後(hòu)向(xiàng)工件内部擴散能(néng)力恢複,後(hòu)面(miàn)的滲碳過(guò)程就(jiù)正常了,但早期形成(chéng)的石墨團就(jiù)會(huì)保留下來。這(zhè)樣就(jiù)能(néng)解釋很多問題:在滲碳早期時(shí),通入氨氣,隻是提高了表面(miàn)硬度,非馬氏體的組織仍然存在;提高升溫階段早期的碳勢有加劇非馬氏體的現象,而升溫和均溫階段碳勢低時(shí)非馬氏體反而少了或者幾乎消失;非馬氏體(黑點)周圍有少量貧碳現象就(jiù)是由于石墨的形成(chéng)使石墨團周圍的部分碳原子轉變爲石墨.如果是材料和工藝問題,那麼(me)應該在整個滲層内都(dōu)出現非馬氏體,而不僅在最外表很淺的範圍内出現.以上是個人的一點看法,不知正确與否,請各位高手、同仁讨論指正.


相信隻要做過(guò)滲碳的朋友應該多少都(dōu)遇到過(guò)此類問題,我們習慣叫(jiào)“黑色組織”,書上針對(duì)這(zhè)一現象也有解釋,但是實際中出現的模式并不完全類似,此類“黑色組織”認爲是零件内氧化造成(chéng)的,即金屬内部的合金元素内氧化,是一種(zhǒng)非馬氏體組織,硬度很低,嚴重影響零件的使用,其他的各種(zhǒng)說(shuō)法很多,但是根據我多次的試驗結果顯示,該類組織跟我們原材料的純淨度和被加工零件的表面(miàn)潔淨度,還(hái)有加工設備和加工工藝都(dōu)有關系,我但是針對(duì)進(jìn)口材質和國(guó)産材質分别做過(guò)試驗,進(jìn)口材質很少或者幾乎不出現這(zhè)樣的問題。我對(duì)國(guó)産材料進(jìn)行分析後(hòu),制定了新的工藝,才基本上解決了此問題。

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非馬氏體組織的出現,确實有時(shí)與材料的純潔度和表面(miàn)光潔度有一定的關系。一些氧化物(矽、硫、錳、鉻)是容易導緻非馬氏體的形成(chéng),但問題是爲什麼(me)隻在表面(miàn)較淺的範圍内形成(chéng)了非馬氏體,實際是氧化物(矽、硫、錳、鉻)在鋼材中是比較均勻分布的。進(jìn)口材料雜質少,純潔度高出現非馬氏體量很少,也容易采取措施控制,但不是不出現非馬氏體。有的連續滲碳爐改造後(hòu)提高了升溫區的溫度後(hòu)(提高升溫區加熱功率,碳勢維持較低保持不氧化),非馬氏體量大大減少,滲碳前區少通氨氣表面(miàn)硬度也會(huì)很高。


去年曾看到一本雜志上有片文章說(shuō)滲碳淬火後(hòu)零件表面(miàn)黑色組織主要是石墨,而不是以前講的是奧氏體的分解産物(屈氏體等),如果說(shuō)是由于滲碳劑中的氧向(xiàng)鋼中擴散形成(chéng)合金元素的氧化造成(chéng)表面(miàn)局部淬透性下降,那麼(me)氧在滲碳中是一直存在著(zhe),還(hái)會(huì)繼續一直滲入,不會(huì)隻出現在表面(miàn)很薄的範圍,再又有人發(fā)現:滲碳早期預先輕微的氧化能(néng)有較地防止非馬氏體出現,按原來的理論就(jiù)更難于解釋了。所以說(shuō)鋼的純潔度不高,氧化物(雜質)的出現是誘發(fā)非馬氏體形成(chéng)的一個重要原因。

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