前天談到轉(zhuǎn)變保溫過程中的晶粒進(jìn)一步長大，以及長大過程中的邊界形成。總得來說，晶粒的大小，多少會(huì)伴隨保溫時(shí)間的長短和溫度的高低而不同。前面講馬氏體的時(shí)候，我們也說過，晶粒越細(xì)小，越多，晶界越復(fù)雜，相應(yīng)的強(qiáng)度就越大。反之，強(qiáng)度就會(huì)相對(duì)降低。因此，對(duì)于晶粒度的控制就尤為重要。
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但是實(shí)際生產(chǎn)中，不同鋼種對(duì)溫度的反應(yīng)程度是不一樣的。有些鋼對(duì)過熱很敏感，溫度稍高，晶粒就明顯長大。而也有一些鋼在一定的過熱范圍內(nèi)，晶粒變化并不明顯。生產(chǎn)上把前者稱為本質(zhì)粗晶粒鋼，后者稱為本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。下圖表達(dá)本質(zhì)粗晶粒和本質(zhì)細(xì)晶粒的傾向關(guān)系。
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" O6 m o7 N' T$ q* g0 T這里要說兩點(diǎn)。首先，本質(zhì)粗晶粒和本質(zhì)細(xì)晶粒只是針對(duì)其對(duì)過熱的敏感性而言的，并不代表二者最后的晶粒度的實(shí)際比較。溫度控制得當(dāng)，本質(zhì)粗也可以得到很細(xì)的晶粒度，反之本質(zhì)細(xì)也可以很粗。比如20Cr，正常加熱時(shí)（不高于930），20Cr的晶粒度很細(xì)，但是當(dāng)需要進(jìn)行滲碳處理時(shí)，因往往加熱溫度要高于930度，就會(huì)出現(xiàn)實(shí)際晶粒變粗的情況。
# S/ A' D" |( V% v3 u+ t其次，這里不再深入說具體哪種鋼是本質(zhì)粗，哪種是本質(zhì)細(xì)。因?yàn)樽鳛橐粋€(gè)界定劃分，對(duì)于實(shí)際應(yīng)用的指導(dǎo)意義并不大。因此，具體的熱敏影響，會(huì)在后面說其他元素影響的時(shí)候說。
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我國國家對(duì)于晶粒度制定了1-8級(jí)的不同評(píng)定。其測(cè)量即評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)可以參考http://www.google.com.hk/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=24&ved=0CCgQFjADOBQ&url=http%3A%2F%2Fmse.csu.edu.cn%2Flib%2Fppt%2F%25E9%2587%2591%25E7%259B%25B8%2F12.pps&ei=KpDZVJrvNcqpgwSDgoPoAQ&usg=AFQjCNHVbRQs1PhCJHKkuQlyONiRm4gtqQ 一文。
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下圖為鋼的標(biāo)準(zhǔn)晶粒度等級(jí)示意。
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/ ?3 n o+ c0 H/ y1 y2 q鋼的加熱工藝
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在上面的部分里，我們提到過熱影響和過熱時(shí)間影響，以及其他合金元素的影響。因此，在實(shí)際中，應(yīng)根據(jù)不同材料的狀態(tài)圖以及不同的因素確定恰當(dāng)?shù)募訜釡囟群图訜釙r(shí)間。對(duì)于加熱時(shí)間，也應(yīng)考慮多種因素，比如零件的尺寸，截面差別，碳含量等，以此確定合適的加熱速度，避免變形和開裂。另外，保溫時(shí)間也是一個(gè)重點(diǎn)。* {$ g% f# D$ l; T3 @2 d
5 ^$ n% V! K. P/ ?鋼在加熱過程中容易出現(xiàn)以下幾種缺陷。
+ v, Y- |) a. j1。過熱。 即加熱溫度過高或者保溫過長，會(huì)引起奧氏體粗化，稱為過熱。因?yàn)榫Я６鹊淖兓@種情況下會(huì)導(dǎo)致材料的機(jī)械性能降低，并且容易出現(xiàn)變形和裂紋。這種情況可以通過重新正確的正火或退火，重新細(xì)化晶粒才能補(bǔ)救。- `& |; f' K4 h8 _. I
2。過燒。 如果加熱溫度過高，會(huì)出現(xiàn)奧氏體晶界的氧化，甚至局部熔化。這時(shí)鋼會(huì)很脆。這種情況無法補(bǔ)救，只能報(bào)廢。# ^/ C$ l/ k7 e( y
3。氧化。 既中高溫下，鋼與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。對(duì)于560度以下的氧化，因?yàn)橹饕运难趸F存在，表面致密，能有效阻止表面的進(jìn)一步氧化。而高于560度（一般鋼熱處理的加熱溫度都高于560），形成是疏松的FeO，不能阻止氧化的進(jìn)一步發(fā)生。因此時(shí)間越長，氧化導(dǎo)致的尺寸變化，粗糙度等都會(huì)加劇。因此實(shí)際中應(yīng)采用保護(hù)措施，避免氧化發(fā)生。( B& U, k; i" y6 P
4。脫碳。 脫碳是鋼的表層碳分貝氧化燒掉的情況。碳可以與氧氣、二氧化碳、水蒸氣、氫氣發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致脫碳的形成。脫碳使鋼的表層成分改變，性能降低。對(duì)硬度、疲勞極限、耐磨性都造成很大的影響。因此，也需要在加熱中應(yīng)用保護(hù)措施進(jìn)行避免。
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OK，今天就說這些。( Z, S9 U1 _$ e$ t0 ^) \
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