熱處理加工過程中如何防止碳氮共滲件產生黑色組織?

2021-11-19 16:32:06

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在我們熱處理過程中，參數的控制還是非常重要的，今天就由昆山熱處理專業廠家的小編來給大家講講熱處理加工過程中黑色組織是指鋼件在碳氮共滲后,在金相檢測中發現滲層中出現的黑色斑點、黑色帶及黑色網組織，這些統稱黑色組織，又叫內氧化。

黑色組織出現在合金鋼的熱處理加工共滲層中,高溫下爐氣中的水汽、氧氣、二氧化碳與鋼中的合元素相互作用而被氧化,使表層、次表層的合金元素“貧化”。降低了奧氏體的穩定性使等溫轉變圖左移,共滲后經淬火通過托氏體、貝氏體轉變區而最終形成了氧化物、托氏體和貝氏體的混合組織。由于托氏體、貝氏體易腐蝕,在光鏡下呈現黑色。黑網、黑帶在拋光時不腐蝕,有時也能看到,但腐蝕后更清楚。

熱處理加工

高氧勢氣氛中的氧原子,會沿著奧氏體晶界向內擴散。由于品界能量較高,合金元素會從晶內向晶界移動,并迅速與晶界上活潑的氧原子起化學作用,生成氧化物。在晶界上的合金元素也會沿晶界向外擴散,迎接向內擴散的氧原子生成氧化物。所以晶界和表層氧化物多。在高溫下860℃)合金元素同氧的結合力相比,排在Fe元素前面元素,它們優先同氧結產生內氧化黑點多發生在離表層40μm處的孔洞。主要是共滲初期爐氣氮勢過高,使熱處理加工滲層中氮含量高,故應控制氨氣流量和氨分解率。另外共滲時間太長,碳濃度會增加,促使氮化物分解,出現脫氮過程,使原子氮變成分子氮而形成孔洞。

熱處理加工黑帶多在0~30μm表層范圍內。形成的合金元素的氧化物、氮化物和碳化物小顆粒使奧氏體中的合金元素“貧化”,淬透性降低,形成非馬氏體組織黑網一般在黑帶內側形成,碳氮沿奧氏體晶界擴散,在晶界形成Mn、T等元素的碳氮化合物,使晶界附近中的合金元素降低,淬火時易形成托氏體。同理,在共滲層過渡處同樣會形成黑網。