渗碳经常出现的缺陷种类有很多,发生的原因有可能牵涉到渗碳前的原始组织,也可能是渗碳过程的问题,还有可能是渗碳后的热处理问题。本文就来具体就渗碳过程中出现的缺陷组织做具体介绍。
1、黑色组织
在含铬、锰以及硅等合金元素的渗碳钢渗碳淬火后,在渗层表面组织中出现沿晶界呈断续网状的黑色组织。出现这种黑色组织的原因,可能是由于渗碳介质中的氧向钢的晶界扩散,形成铬、锰和硅等元素的氧化物。也可能是由于氧化使晶界上及晶界附近的合金元素贫化,淬透性降低,致使淬火后出现非马氏体组织。
2、反常组织
这种组织在过析钢退火组织缺陷中已经看到过,其特征是在先共析渗碳体周围出现铁素体层。在渗碳件中,常在钢种含氧量较高的固体渗碳时可以看到。具有反常组织的钢经淬火后容易出现软点。补救方法是适当提高淬火温度或适当延长淬火加热的保温时间,使奥氏体均匀化,并采用较快的淬火冷却速度。
3、粗大网状碳化物组织
形成原因可能是由于渗碳剂活性太大,渗碳阶段温度过高,扩散阶段温度过低及渗碳时间过长引起。预防补救方法是分析其原因,采取相应措施,对已出现粗大网状碳化物的零件可以进行高温淬火或正火。
4、渗碳层深度不均匀
渗碳层深度不均匀的成因有很多,可能由于原材料中带状组织严重,也可能由于渗碳件表面局部结焦或沉积碳黑,炉气循环不均匀,零件表面有氧化膜或不干净,炉温不均匀,零件在炉内放置不当等所造成。需要分析具体原因,采取相应的措施。
5、表面贫碳或脱碳
表面贫碳或脱碳的成因是因为扩散期炉内气氛碳势过低,或高温出炉后在空气中缓冷时氧化脱碳。补救方法是在碳势较高的渗碳介质中进行补渗;在脱碳层小于0.02mm情况下可以采用把其磨去或喷丸等办法进行补救。
6、表面腐蚀和氧化
渗碳剂不纯,含杂质较多,如硫或硫酸盐的含量高,液体渗碳后零件表面沾有残盐,均会引起腐蚀。渗碳后零件出炉温度过高,等温盐浴或淬火加热盐浴脱氧不良,都可引起表面氧化,应仔细控制渗剂盐浴成分,并对零件表面及时清洗。