ข้อบกพร่องและการควบคุมในกระบวนการอบชุบด้วยความร้อน

เหล็กโดยทั่วไปจะผ่านการขึ้นรูปด้วยความร้อนและการอบชุบด้วยความร้อนเพื่อให้ได้ความแข็งแรงและความเหนียวที่สูงขึ้น หรือคุณสมบัติพิเศษอื่นๆ

อย่างไรก็ตาม หากอุณหภูมิในการให้ความร้อนสูงเกินไป อาจทำให้คุณสมบัติทางกลของเหล็กเสื่อมลง และอาจถึงขั้นต้องทิ้งวัสดุไป

ปรากฏการณ์ความร้อนสูงเกินไป

ความร้อนสูงเกินไปทั่วไป: เมื่ออุณหภูมิในการให้ความร้อนสูงเกินไป หรือระยะเวลาในการคงอุณหภูมิที่สูงนานเกินไป ทำให้เกรนออสเทนไนต์หยาบขึ้น เรียกว่าความร้อนสูงเกินไป

เกรนออสเทนไนต์หยาบสามารถลดความแข็งแรงและความเหนียวของเหล็ก เพิ่มอุณหภูมิการเปลี่ยนสภาพเปราะ และเพิ่มแนวโน้มการเสียรูปและการแตกร้าวระหว่างการชุบแข็ง

สาเหตุของความร้อนสูงเกินไปมักเกิดจากความล้มเหลวของเครื่องมือวัดอุณหภูมิเตาอบ หรือการผสมที่ไม่เหมาะสม (มักเกิดจากการขาดความรู้ในกระบวนการ) โครงสร้างที่ร้อนเกินไปสามารถปรับปรุงให้ดีขึ้นได้ด้วยการอบอ่อน การทำให้เป็นปกติ หรือการอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูงหลายครั้ง และภายใต้สถานการณ์ปกติ การสร้างออสเทนไนต์ใหม่สามารถปรับปรุงเกรนได้

การสืบทอดการแตกหัก: เหล็กที่มีโครงสร้างที่ร้อนเกินไป แม้จะผ่านการให้ความร้อนใหม่และการชุบแข็งแล้ว เกรนออสเทนไนต์อาจได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น แต่รอยแตกแบบเม็ดหยาบยังคงปรากฏได้

มีการถกเถียงทางทฤษฎีอย่างมากเกี่ยวกับต้นกำเนิดของการสืบทอดการแตกหัก โดยทั่วไปเชื่อว่าการให้ความร้อนมากเกินไปจะละลายสิ่งเจือปน เช่น MnS เข้าสู่ออสเทนไนต์และทำให้เกิดการรวมตัวที่ขอบเกรน

ระหว่างการเย็นตัว สิ่งเจือปนเหล่านี้จะตกตะกอนตามขอบเกรน ทำให้เกิดการแตกหักตามขอบเกรนออสเทนไนต์หยาบได้ง่ายภายใต้แรงกระแทก

การสืบทอดโครงสร้างหยาบ: สำหรับชิ้นส่วนเหล็กที่มีโครงสร้างมาร์เทนไซต์ ไบไนต์ หรือเพิร์ลไลต์ที่หยาบ เมื่อนำไปสร้างออสเทนไนต์ใหม่และให้ความร้อนช้าๆ จนถึงอุณหภูมิการชุบแข็งตามปกติ หรือต่ำกว่าเล็กน้อย เกรนออสเทนไนต์ยังคงหยาบอยู่ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการสืบทอดโครงสร้าง

เพื่อขจัดการสืบทอดโครงสร้างหยาบ สามารถใช้การอบอ่อนระหว่างกลาง หรือการอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูงหลายครั้ง