Quá nóng so với. Đốt cháy quá mức trong xử lý nhiệt: Sự khác biệt là gì?

Quá nhiệt và quá cháy đều là các khuyết tật xử lý nhiệt do tiếp xúc nhiệt quá mức, nhưng chúng không giống nhau.

Cách dễ nhất để phân biệt là xem xét nơi xảy ra hư hại.

Khi quá nhiệt, vấn đề chính là sự phát triển quá mức của hạt austenite. Thép đã bị nung quá cao hoặc giữ ở nhiệt độ quá lâu, nên cấu trúc bên trong trở nên thô bất thường.

Cháy quá mức nghiêm trọng hơn. Ngoài hạt thô ra, ranh giới hạt có thể có hiện tượng oxy hóa cục bộ, cháy, hoặc nóng chảy.

Nói một cách đơn giản:

Quá nhiệt → các hạt trở nên quá thô.

Quá cháy → các vùng ranh giới hạt bắt đầu chịu tổn thương nhiệt.

Sự phân biệt đó rất quan trọng khi phân tích một quá trình xử lý nhiệt thất bại.

Ⅰ. Điều gì xảy ra trong quá nhiệt?

Quá nhiệt có thể xảy ra khi nhiệt độ gia nhiệt quá cao hoặc thời gian giữ nhiệt quá lâu.

Dưới sự tiếp xúc nhiệt quá mức, Hạt austenit phát triển nhanh chóng. Những hạt thô này sau đó ảnh hưởng đến cấu trúc hình thành trong quá trình làm nguội tiếp theo.

Sau khi ủ hoặc chuẩn hóa, Một cấu trúc quá nhiệt có thể phát triển các hạt ferrit thô hoặc cấu trúc Widmanstätten.

Sau khi tôi, Các hạt austenit thô có thể dẫn đến martensit thô.

Điều này quan trọng vì các vi cấu trúc thô có thể làm giảm độ dai. Trong thép một lửa cao, Các vết nứt vi mô cũng có thể xuất hiện bên trong martensit thô hoặc gần ranh giới hạt austenit trước đó. Những khu vực này sau này có thể trở thành các vị trí khởi phát cho Vết nứt do tôi nguội hoặc gãy giòn.

Điểm mấu chốt là quá nhiệt không đơn giản chỉ là vấn đề bộ phận đạt đến nhiệt độ bề mặt cao.

Nó là sự thay đổi bên trong vật liệu:

— Nhiệt độ quá cao hoặc thời gian giữ quá lâu

— → sự tăng kích thước hạt austenit quá mức

— → cấu trúc thô sau khi làm lạnh hoặc tôi

— → hành vi cơ học kém hơn và nguy cơ nứt cao hơn

Hình dạng chính xác phụ thuộc vào thép và quá trình xử lý nhiệt, vì kích thước hạt thô nên được xem xét cùng với các bằng chứng metallographic khác.

Ⅱ. Điều gì xảy ra trong quá cháy?

Quá nhiệt xảy ra dưới các điều kiện nhiệt độ cao nghiêm trọng hơn.

Ở đây, vấn đề không còn giới hạn ở sự tăng trưởng của hạt.

Sự cháy cục bộ hoặc oxy hóa có thể phát triển dọc theo các ranh giới của các hạt thô. Dưới các điều kiện đủ nghiêm trọng, làm chảy cục bộ cũng có thể xảy ra.

Tổn thương ranh giới hạt này là điều phân biệt quá nhiệt so với quá nóng thông thường.

Trong một số loại thép, đốt quá mức có thể tạo ra cấu trúc eutectic bất thường dọc theo ranh giới hạt. Các vết nứt và khoang nóng chảy cục bộ cũng có thể xuất hiện.

Bề mặt vết nứt có thể biểu hiện một số đặc điểm, bao gồm:

— Hạt rất thô

— Ranh giới hạt dày lên

— Màu oxy hóa

— Bề mặt xỉn màu với ít ánh kim loại

— vết nứt

— Khoang nóng chảy cục bộ

Đối với thép tốc độ cao, Cấu trúc cacbua eutectic hoặc giống xương cá cũng có thể xuất hiện dưới dạng dấu hiệu cháy quá mức.

Đây là những thay đổi nghiêm trọng hơn nhiều so với việc làm thô hạt đơn giản.

Ⅲ. Làm thế nào để phân biệt quá nhiệt và quá cháy?

Sự khác biệt trở nên rõ ràng hơn khi hai khuyết tật được so sánh trực tiếp.

Do đó, một câu hỏi chẩn đoán hữu ích là:

Liệu các hạt chỉ quá thô, hay chính biên hạt đã bị hư hại?

Nếu kiểm tra kim loại học chủ yếu cho thấy sự phát triển hạt bất thường, nhiệt quá mức là chẩn đoán có khả năng hơn.

Nếu bị oxy hóa, cháy, chảy cục bộ, hoặc các cấu trúc bất thường xuất hiện dọc theo ranh giới hạt, tình trạng này phù hợp hơn với việc cháy quá mức.

Đây là lý do tại sao kiểm tra kim loại học thường hữu ích hơn là chỉ đánh giá bộ phận dựa trên bề ngoài của nó.

Ⅳ. Vết gãy và Cấu trúc Vi mô nên được đọc cùng nhau

Hình dạng vết gãy có thể cung cấp manh mối hữu ích, nhưng không nên sử dụng riêng lẻ.

Một chi tiết bị quá nhiệt có thể cho thấy vết gãy thô vì kích thước hạt đã trở nên bất thường lớn. Tùy thuộc vào thép, martensit thô, ferit thô, hoặc cấu trúc Widmanstätten cũng có thể được tìm thấy dưới kiểm tra kim loại học.

Một chi tiết bị cháy quá mức có thể cho thấy bề mặt gãy thô hơn và bị hư hại nặng hơn. Các ranh giới hạt có thể xuất hiện dày lên hoặc bị oxy hóa, và các vết nứt hoặc lỗ rỗng bị chảy có thể nhìn thấy.

Do đó, việc điều tra nên kết hợp nhiều quan sát:

Kích thước hạt. Các hạt có bất thường thô lớn không??

Điều kiện ranh giới hạt. Các ranh giới có còn nguyên vẹn không, hay có dấu hiệu bị oxy hóa hoặc chảy cục bộ?

Vi cấu trúc. Có martensit thô không, Cấu trúc Widmanstätten, hoặc một pha ranh giới hạt bất thường?

Hình dạng gãy. Vết gãy có đơn giản chỉ là thô không, hay nó cũng có dấu hiệu oxy hóa, chảy, khoang rỗng, hoặc hư hại nặng nề ở ranh giới hạt?

Lịch sử xử lý nhiệt. Bộ phận có bị tiếp xúc với nhiệt độ cao bất thường hoặc thời gian giữ quá mức không?

Nhìn vào các yếu tố này cùng nhau tạo cơ sở mạnh mẽ hơn nhiều để nhận dạng khuyết tật so với bất kỳ dấu hiệu trực quan đơn lẻ nào.

Ⅴ. Một bề mặt tối không tự động có nghĩa là bị quá nhiệt

Một trong những sai lầm dễ gặp nhất là nhìn thấy bề mặt tối hoặc bị oxy hóa nặng và lập tức kết luận rằng thép đã bị quá nhiệt.

Điều đó là chưa đủ.

Thép có thể hình thành lớp oxit trong quá trình nung đơn giản chỉ vì bề mặt phản ứng với môi trường oxy hóa. Oxy hóa bề mặt và quá nhiệt có liên quan đến việc tiếp xúc ở nhiệt độ cao, nhưng chúng không phải là cùng một khuyết tật.

Quá nhiệt liên quan đến những thay đổi cấu trúc nghiêm trọng hơn, đặc biệt tại các ranh giới hạt.

Vì vậy bề mặt tối nên được xem như một manh mối, không phải là chẩn đoán cuối cùng.

Khi nghi ngờ quá nóng hoặc cháy quá mức, bằng chứng hữu ích hơn đến từ:

— Nhiệt độ gia nhiệt và thời gian giữ nhiệt

— Kích thước hạt

— Cấu trúc kim loại học

— Điều kiện ranh giới hạt

— Hình thái vỡ

— Các vết nứt hoặc vùng chảy cục bộ

Sự phân biệt có thể tóm tắt trong một câu:

Đối với phân tích thất bại trong xử lý nhiệt, Sự khác biệt đó quan trọng hơn nhiều so với việc bề mặt trông tối đến mức nào.

Câu hỏi thường gặp

Bấm vào một câu hỏi để mở rộng câu trả lời.

Sự khác biệt chính giữa quá nhiệt và quá cháy là gì?

Quá nhiệt chủ yếu làm các tinh thể austenit trở nên thô bất thường. Quá cháy đi xa hơn và làm hỏng chính các vùng ranh giới tinh thể, có thể thấy hiện tượng oxy hóa, cháy, hoặc chảy cục bộ.

Làm thế nào để tôi biết một bộ phận bị quá cháy thay vì chỉ bị quá nhiệt?

Kiểm tra ranh giới tinh thể dưới kính hiển vi kim loại học. Nếu chủ yếu thấy sự phát triển tinh thể bất thường, khả năng quá nhiệt cao hơn. Nếu bị oxy hóa, cháy, chảy cục bộ, hoặc xuất hiện các cấu trúc ranh giới tinh thể bất thường, tình trạng này phù hợp hơn với việc cháy quá mức.

Bề mặt tối hoặc bị oxy hóa nặng có nghĩa là thép bị quá cháy không??

Không nhất thiết. Một bề mặt tối có thể đơn giản là cặn oxit do nung nóng trong môi trường oxy hóa. Quá cháy liên quan đến những thay đổi cấu trúc nghiêm trọng hơn ở ranh giới hạt, vì vậy hãy xem bề mặt tối như một manh mối thay vì chẩn đoán cuối cùng.

Tôi nên thu thập bằng chứng gì khi nghi ngờ quá nhiệt hoặc cháy quá mức?

Nhiệt độ gia nhiệt và thời gian giữ nhiệt, kích thước hạt, cấu trúc kim loại, điều kiện ranh giới hạt, hình thái gãy, và bất kỳ vết nứt hoặc vùng bị nóng chảy cục bộ nào. Hãy đọc cùng nhau thay vì chỉ dựa vào một dấu hiệu trực quan duy nhất.