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标题: 关于过热和过烧 [打印本页]
作者: QWC5137    时间: 2008-1-11 14:50
标题: 关于过热和过烧
本帖最后由 1135026 于 2010-2-25 23:51 编辑 . c% W1 ?, J  p" r" S! j: c
) V5 S8 x! v( H/ B$ ?9 r
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作者: lcshjsb    时间: 2008-1-11 20:01
钢的过热与过烧9 l2 X' @8 R" W1 \. u4 N
在锅炉和压力容器制造中，对所用钢材进行热加工和热处理。此时，如果加热温度控制不当，加热不均会使材料超温，导致材料机械性能恶化。& f$ H3 l1 }! B1 V

) A& r; _4 D( _- ]( d+ G根据超温的程度和时间长短，钢材会发生脱碳，过热和过烧现象。
+ D, |, j# B6 ]  ~& m1 y- h1 F: K  n9 z' T3 z* f1 {
过热：钢被加热到Ac3以上某一温度，随着奥氏体晶粒的长大，在粗大的奥氏体晶界上，发生了化学成分的明显变化（主要是硫的偏析），在冷却时，或者在原始奥氏体晶界上保持了硫的偏析，或者产生了第二相（主要是硫化物）质点的网状沉积，导致晶界脆化，使钢的拉伸塑性和冲击韧性明显降低的现象。1 ^3 X* m* I4 [0 a) b

9 o* j8 o2 D& a8 O  ?! X开始发生过热现象的温度为过热温度。不稳定过热（可恢复），稳定过热3 A; P8 J- z: c! D/ B; U4 c; Q! c" ~' O

% z5 N1 w9 D8 J, d. K2 q; z! c如果没有硫的析出，不算是过热。
3 @; I+ Q& s& A6 M, P
% \$ G$ S9 s* ?1 L) E过烧：钢被加热到接近固相线或固-液两相温度范围内的某一温度后，在十分粗大奥氏体晶界上不仅发生了化学成分的明显变化（主要是硫和磷的偏析），而且局部或整个晶界出现烧熔现象，从而在晶界上形成了富硫，磷的液相。在随后的冷却过程中，晶界上产生富硫，磷的烧熔层，并伴随着形成硫化物，磷化铁等脆性相的沉积，导致晶界严重弱化，从而剧烈降低钢的拉伸塑性和冲击韧性的现象。3 c) c5 w$ k+ R, P& I- ~3 \

  ~) P5 e1 Z8 G  h* K开始发生过烧现象的温度为过烧温度。( s; C9 f$ g5 O; l" s

* N2 F6 ?0 y, L2 T3 S8.2 钢在高温加热中的变化
% `4 }& a9 @, h( z; ^: A
1 X- ^0 Q; m& l" y: e8.2.1 奥氏体晶粒长大0 n. x. O/ V; h- B5 S7 h

4 U1 E5 N  j4 }# ]2 [5 G8.2.1.1 奥氏体晶粒长大速率) r4 W) {6 r; B# p

3 [# u3 E- U# \/ L
2 a# H+ h; y  dD-晶粒长大后的平均晶粒直径，K-物性参数，t时间。
4 J! }; |2 j) r! O6 Z+ c/ i5 q# G# U9 n7 {" B. V0 D2 ]4 L
8.2.1.2 奥氏体晶粒长大影响因素
% A+ b8 z& C1 F6 @
; k: ^2 {* w( g7 Z8.2.1.2.1 化学成分和冶炼方法( V: G: J+ `7 e% s! j
- i  r0 M; L( @! ?
本质晶粒度指钢被加热到Ac3以上某一温度时奥氏体晶粒的大小。0 v7 h" e! ?9 V" p! ?

) \3 g+ k8 d  H/ t5 w本质粗晶粒钢在冶炼时只用锰铁脱氧（沸腾钢）或用锰铁、硅铁脱氧的钢. e2 n  b& v# r. X) P' K

# L+ \) `: H' B& g; j本质细晶粒钢指在除锰铁和硅铁脱氧外，还用铝作脱氧剂的钢。1 R/ P# G: D0 H( n- [5 d2 d
2 x( q; N2 [7 c( \* y. I& J  Q6 g. H
8.2.1.2.2 碳及合金元素) L3 v( H/ V" h/ q6 t4 `" F

* a; `9 M1 e4 E" u含碳量增加，晶粒长大倾向增大。. m/ h# q3 D& @# g

* m9 p" P9 E) W  [' E4 {# H7 ~强烈抑制晶粒长大：Al,Ti,Nb,V,Zr; P( B1 T: R* Y3 Z. F0 \) \
6 Q+ Q. \1 p- x6 X+ \6 N
中等抑制晶粒长大：Mo,W,Cr
% D0 i. Y! O  D' v, j2 f
5 b9 L) X% d7 K0 `6 l; q微弱抑制晶粒长大：Cu,Co
& @3 y% j  b0 v1 U) @+ z7 X0 T
7 @( [7 w* I3 B增加晶粒长大倾向：Mn,P% n/ o5 `7 ]" F$ K* v! B
5 z2 K+ M2 V( G3 _, r
8.2.1.2.3 加热温度
( R. d; R; A- [' Q0 R  ]3 Q/ D7 R+ }5 {+ k  e! `$ ]
8.2.1.2.4 保温时间; `3 c% ^* u# x2 R
2 b* h5 z1 P9 l1 G
8.2.2 钢在高温加热时的成分和组织变化
7 L7 U$ S# h* y+ c. q1 S9 K- P) `$ ~3 V
8.2.2.1 第一阶段- K7 \9 P* k. |8 A  a' _* x6 \

' [) C- H6 s4 @7 ~; I( y" I0 U7 Y钢从Ac3温度到其过热温度以下的温度区间内加热。奥氏体逐渐长大。" P5 v  e6 U* _+ K# T
$ X' R; Y, Q- `, C* v$ W
8.2.2.2 第二阶段  r8 [9 z  _4 |) b0 |
+ C* L; t* u% e# H$ y
过热温度到过烧温度
* n- m) s3 x2 I6 L% O$ N+ ]0 v1 f) E8 W3 q& A
硫析出
" i! Y- t% `0 |# X% g4 E! P- C6 W+ F. O, |
8.2.2.3 第三阶段
5 U5 f5 \9 }- n! }, z4 r+ n* y! k# T' o4 p- i: ~
指从钢的过烧温度至固-液相线温度区间内加热。
8 D, |3 J6 W/ R* F6 @7 Z5 ^) U* L" S: @2 ]9 V
在晶界上形成富硫，磷液相* l! s  Q0 H2 e& O  P
! w% C' {  W8 Q! ?- W
8.3 高温加热后的冷却0 `9 R8 q- t* i* N6 u" I* g
7 M' H; D- ~6 i6 F- I( P
8.3.1 第一阶段加热后的冷却) X+ T& X/ f5 S! ^: n
; u) e$ E) ]+ K4 [" q3 n
在此阶段加热后冷却，当冷至Ar3温度，A析出F，至Ar1，奥氏体发生共析反应转变为P。
. }6 I( ?3 n- V0 \. P
$ g: r! o; U/ O4 R' f0 K如在Ar3至Ar1冷却较快，会析出F的魏氏体组织。降低钢的冲击性能，会使钢的机械性能恶化。
/ `3 X3 n9 s" P
. s! s1 `/ I: v/ P8.3.2 第二阶段加热后的冷却
; r) L! v0 {- p: O: o$ r9 c- Q
9 o3 ~/ E/ {) I. {硫在铁中的溶解度很低，且随着温度的降低而急剧减少。2 G8 @; D) F1 b

6 |+ R. T! k; H6 c* Q第二阶段加热后冷却，冷却速度越高，冷却后的钢越接近于高温下的平衡状态；反之，晶界上的硫以平衡偏析为主，且在冷却过程中析出的硫化锰质点，将在缓慢冷却过程中逐渐聚集成团。) y5 B7 g+ [- s
% }! A0 g+ p; V5 j  f2 U
8.3.3 第三阶段加热后的冷却, t, p; ^! E; p* N5 l- N$ v
: ?9 t" s# g' u6 b
粗大的A晶界上有富硫，磷的液相出现，特别是磷在晶界上的严重偏析。
, b: A5 t- |/ g3 Z' ^- `: A  P( y( @/ N% J' w; q
8.4 钢的过热
) c5 i. q9 `4 m$ C
; g6 N' E& t; J2 p% Y8 X0 y8.4.1 钢的过热温度
7 E1 T  _' _1 z. n& b& W
( z$ }2 @! F! c5 [4 \1200～1350℃之间。
1 C/ j* h1 H; |+ y1 X5 q# ^: P3 P2 c$ W8 E& B4 A9 G! X
8.4.2 过热钢的特征& F6 U% }  c- b0 g$ {1 }! f

8 N5 L" f8 O" U3 P8.4.2.1 宏观断口
- H" g, ~7 K' ^, X: Z( T# Y) p  e) a0 @5 T& K+ q
不稳定过热：结晶状断面
8 T2 a% x5 Q) I" J, f5 l) R& }* n
7 f% a7 ^0 k6 ~$ W% D稳定过热：无金属光泽的灰白色粒状断面
/ n/ [0 j: b5 ?' I# f6 |
* `) t1 j) c9 w6 R/ Q8.4.2.2 显微特征
4 B0 t: _  r2 p
2 k% ~7 b9 @9 T2 {. `, d) q7 [8 W粗大的A晶粒，魏氏体组织，原始A晶界处S偏析或硫化锰沉淀
: m1 Q) R. g/ |9 d( [  b8 {- X' D2 Q- G3 N0 R3 I' I
8.4.3 过热钢的机械性能
0 r8 Y- {: l+ _9 |( z
, `& P, ]! V; D( O% A- \" u3 k塑性和冲击韧性明显降低，对强度和硬度基本无影响2 C9 s( b; {. I

1 |/ Z' w% K4 H  }5 w8.4.4 钢发生过热后的补救措施
2 j2 e* o8 ]9 \& ~- n  S; A! T2 C$ q' n3 E# c% ~' V( ^5 j9 ^
正火，淬火和回火5 o9 _0 {6 @1 j0 l$ D5 v+ s. Z

# B. M, r. N; y% I6 i: t, @8.5 钢的过烧现象+ [* ?  a% _+ }: A. n- C
) J; U. j5 |2 f
8.5.1 钢的过烧温度
" W) `' k2 D# t5 [9 ]
( e3 H2 T# G7 i6 o+ M" e, O- k' t! e通常比过热温度高几十至一百度左右
+ a1 I3 _9 p8 R/ d% P
( s. i7 O* w/ o+ a8 \& ~6 ^8.5.2 过烧钢特征
2 t( r( T) W- R8 L
0 [4 x: Y4 r# D& J. g# q+ A9 Q, G8.5.2.1 宏观断口
, }) w8 T* F) |: \( V( }7 g3 a4 T: Z: }# ~, @: Q# J5 S
无金属光泽的灰白色石状断面9 O8 n" X6 d2 G/ w: V

7 L) _9 v) N# e8.5.2.2 显微特征8 a  @' o7 R5 d4 ^' s, q' o" M
; K. ?0 J, P  h0 w( f
粗大的A晶粒，魏氏体组织，原始A晶界处富P，S烧熔层及原始奥氏体晶界上硫化锰和磷化铁沉淀。" S  d* ]& O. a2 O1 M( y9 ]( ~
+ ~, \" i+ i" p* g  V
8.5.3 过烧钢的机械性能
0 N1 F, F( G- X) c" u: b7 N( ^. H% S! O& V8 }/ A
塑性和冲击韧性严重降低，必须报废。
作者: lcshjsb    时间: 2008-1-11 20:03
钢坯的过热和过烧 4 j8 D3 E6 d+ \* d' t
钢在加热过程中的过热和过烧都意味着钢的结晶组织发生了变化。  
  O, e8 }# E  O/ D9 v
; @, [- F: m+ R" A" d, O    钢坯在高温下长时间加热时，钢的晶粒不断长大，当晶粒长大到一定程度时，晶粒间的结合力减弱，钢的塑性变坏，这种钢在轧制时易出现裂痕和龟裂。这种现象称为钢的过热。  % a6 |. C% h6 y8 A! r; T# U
! }* t( j' J1 q
    如果钢温继续升高，达到铁碳平衡图的液相线时，钢的晶粒边界便开始熔化，使钢的结晶组织遭到破坏，失去金属应具有的塑性和强度。这种现象称为钢的过烧。过烧有可能是钢坯带来的，钢的加热温度过高（接近熔点），氧进入金属内部，氧化并部分地熔融金属的晶粒和其间的杂质，使晶粒之间的结合削弱，金属力学性能很差，局部过烧在加工时会造成金属部分脱落或者出现严重龟裂。
作者: 舞中飚歌    时间: 2008-1-12 02:49
简单的说4 A) T+ R; ]" [3 a' R8 w" F
过热....使晶粒长大了...
  h( w; Z; w$ B& Y. N过烧....把晶界氧化了....
作者: bj2008    时间: 2008-1-12 11:48
（1）过热：钢在加热温度过高或在高温下保温时间过长，引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低，脆性转变温度升高，增加淬火时的变形开裂倾向。3 b, \. C+ f9 e& |
过热组织可经退火、正火或多次高温回火，使钢重新奥氏化使晶粒细化。 $ Q8 {# n/ \6 o, j

5 B2 ]& Z; b! N& W8 d（2）过烧：加热温度过高，不仅引起奥氏体晶粒粗大，而且晶界局部出现氧化或熔化，导致晶界弱化，称为过烧。
% m* Y8 w- S6 j* a过烧组织无法恢复，只能报废。
作者: wwjxgz    时间: 2008-12-29 22:29
简单地说，由于加热温度过高、加热时间过长等因素，当导致被加热钢坯/材的晶界融化或严重氧化时，称为过烧，出现过烧的钢坯/材只能报废；如果仅是导致严重粗晶，则通过相应热处理可以改善。出现过烧时，钢材表面有明显的网状裂纹。合金工模具钢、中高碳合金钢等容易产生过烧
作者: 魏大庆    时间: 2009-1-6 15:42
过热和过烧是锅炉中常见的现象。过热不见得过烧，但是过烧一定过热。从外观上不好判断。需要在显微镜下才能看出来。
作者: ranqingrong    时间: 2010-2-8 15:21
过烧是过热的加强版。
作者: 雪人2000    时间: 2010-2-9 23:16
简单地说，由于加热温度过高、加热时间过长等因素，当导致被加热钢坯/材的晶界融化或严重氧化时，称为过烧，出现过烧的钢坯/材只能报废；如果仅是导致严重粗晶，则通过相应热处理可以改善。出现过烧时，钢材表面有明 ...% c; m, m. A$ X" H, [$ b) P
wwjxgz 发表于 2008-12-29 22:29 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

, {% }; K; x9 \/ l+ A; H- P请问有过热，过烧，和正常的比较图片吗？
作者: 不得了    时间: 2010-2-11 15:57
过热和过烧在显微镜下一看就知道。
作者: luo.ye00    时间: 2010-2-12 09:14
过热就是当加热温度超过Ac3时，钢的晶粒过度长大，从而引起晶粒间的结合力减弱，致使钢丝力学性能恶化，这种缺陷叫过热。
+ F8 h/ b1 y' G3 f( D5 _9 [& m+ G　　晶粒长大的程度与加热温度和时间有关。温度越高，时间越长则晶粒长得就越大，当加热接近固相线时，晶粒迅速长大而出现过热。过热的钢丝在断口呈现粗大颗粒，产生原因为：钢丝加热温度较高，在均热段时间过长；另一个原因就是钢的化学成分影响钢的加热敏感性，如锰元素会增大钢的过热倾向，铝增加过热敏感性尤为突出，而钨、钼可促使钢的晶粒长大，硅可促使晶粒细化。过热可经过退火方法加以挽救，为了防止过热可以适当控制炉温并减少炉内空气过剩量。
3 k0 b2 }( I8 ~2 u, ^　　过烧就是加热温度过高，在高温区停留时间过长，尤其是在强烈的氧化介质中加热时，不但金属晶粒长大、钢中杂质集中的晶粒边界发生氧化或熔化、严重地破坏晶粒间的连接现象，使过热的钢丝在拉拔时会发生破裂或崩裂，而且甚至一碰断，过烧的钢丝断口已失去金属的光泽，其产生原因为：, W8 a$ m: K( p0 b/ p4 j; m
⑴ 钢丝加热时温度过高，时间较长。
* [4 ?, [; ~1 L) W' g⑵ 炉内氧化性气氛越强，越易产生过烧。# P0 n  K2 T6 B' ~* L8 h$ ?
⑶ 低碳钢中，碳钢过烧的可能性小，合金工具钢，高碳工具钢有较大的过烧危险性，其中尤以含铜的钢最易过烧。 1 e9 P  P0 v4 T2 u( n: c3 v
　　过烧钢无法挽救，过烧是过热的进一步发展，能防止过热即可防止过烧。
作者: liuxiaohui8112    时间: 2010-2-19 11:22
支持2楼的意见
作者: dj030124    时间: 2010-2-25 20:11
还好，我们厂的是生产紧固件的，大都都是中碳钢，热处理好控制一点。



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