热处理加工过程中如何防止碳氮共渗件产生黑色组织?

2021-11-19 16:32:06

在我们热处理过程中，参数的控制还是非常重要的，今天就由昆山热处理专业厂家的小编来给大家讲讲热处理加工过程中黑色组织是指钢件在碳氮共渗后,在金相检测中发现渗层中出现的黑色斑点、黑色带及黑色网组织，这些统称黑色组织，又叫内氧化。

黑色组织出现在合金钢的热处理加工共渗层中,高温下炉气中的水汽、氧气、二氧化碳与钢中的合元素相互作用而被氧化,使表层、次表层的合金元素“贫化”。降低了奥氏体的稳定性使等温转变图左移,共渗后经淬火通过托氏体、贝氏体转变区而最终形成了氧化物、托氏体和贝氏体的混合组织。由于托氏体、贝氏体易腐蚀,在光镜下呈现黑色。黑网、黑带在抛光时不腐蚀,有时也能看到,但腐蚀后更清楚。

热处理加工

高氧势气氛中的氧原子,会沿着奥氏体晶界向内扩散。由于品界能量较高,合金元素会从晶内向晶界移动,并迅速与晶界上活泼的氧原子起化学作用,生成氧化物。在晶界上的合金元素也会沿晶界向外扩散,迎接向内扩散的氧原子生成氧化物。所以晶界和表层氧化物多。在高温下860℃)合金元素同氧的结合力相比,排在Fe元素前面元素,它们优先同氧结产生内氧化黑点多发生在离表层40μm处的孔洞。主要是共渗初期炉气氮势过高,使热处理加工渗层中氮含量高,故应控制氨气流量和氨分解率。另外共渗时间太长,碳浓度会增加,促使氮化物分解,出现脱氮过程,使原子氮变成分子氮而形成孔洞。

热处理加工黑带多在0~30μm表层范围内。形成的合金元素的氧化物、氮化物和碳化物小颗粒使奥氏体中的合金元素“贫化”,淬透性降低,形成非马氏体组织黑网一般在黑带内侧形成,碳氮沿奥氏体晶界扩散,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,淬火时易形成托氏体。同理,在共渗层过渡处同样会形成黑网。