
滲碳表面非馬氏體組織(黑色組織)在滲碳件中是嚴格控制的.但如何形成的,書本上講了很多,也有一些措施,但效果并不明顯,有時按書本上的應(yīng)對措施反而更加不利,我們在實際工作中發(fā)現(xiàn),有時的意外,反而情況會有所改觀.因此,我們有必要對非馬氏體的形成機理進行反思.從我查到其它的資料來看,判斷表面非馬氏體可能是微小的石墨團,這是滲碳早期零件表面溫度較低,在碳勢較高時碳原子在工件表面附著后向工件內(nèi)部擴散能力不足,凝結(jié)成細小的石墨,這與爐內(nèi)結(jié)碳黑的情況有點類似。
而當工件溫度升高后,碳原子在工件表面附著后向工件內(nèi)部擴散能力恢復,后面的滲碳過程就正常了,但早期形成的石墨團就會保留下來。這樣就能解釋很多問題:在滲碳早期時,通入氨氣,只是提高了表面硬度,非馬氏體的組織仍然存在;提高升溫階段早期的碳勢有加劇非馬氏體的現(xiàn)象,而升溫和均溫階段碳勢低時非馬氏體反而少了或者幾乎消失;非馬氏體(黑點)周圍有少量貧碳現(xiàn)象就是由于石墨的形成使石墨團周圍的部分碳原子轉(zhuǎn)變?yōu)槭?如果是材料和工藝問題,那么應(yīng)該在整個滲層內(nèi)都出現(xiàn)非馬氏體,而不僅在最外表很淺的范圍內(nèi)出現(xiàn).以上是個人的一點看法,不知正確與否,請各位高手、同仁討論指正.
相信只要做過滲碳的朋友應(yīng)該多少都遇到過此類問題,我們習慣叫“黑色組織”,書上針對這一現(xiàn)象也有解釋,但是實際中出現(xiàn)的模式并不完全類似,此類“黑色組織”認為是零件內(nèi)氧化造成的,即金屬內(nèi)部的合金元素內(nèi)氧化,是一種非馬氏體組織,硬度很低,嚴重影響零件的使用,其他的各種說法很多,但是根據(jù)我多次的試驗結(jié)果顯示,該類組織跟我們原材料的純凈度和被加工零件的表面潔凈度,還有加工設(shè)備和加工工藝都有關(guān)系,我但是針對進口材質(zhì)和國產(chǎn)材質(zhì)分別做過試驗,進口材質(zhì)很少或者幾乎不出現(xiàn)這樣的問題。我對國產(chǎn)材料進行分析后,制定了新的工藝,才基本上解決了此問題。
非馬氏體組織的出現(xiàn),確實有時與材料的純潔度和表面光潔度有一定的關(guān)系。一些氧化物(硅、硫、錳、鉻)是容易導致非馬氏體的形成,但問題是為什么只在表面較淺的范圍內(nèi)形成了非馬氏體,實際是氧化物(硅、硫、錳、鉻)在鋼材中是比較均勻分布的。進口材料雜質(zhì)少,純潔度高出現(xiàn)非馬氏體量很少,也容易采取措施控制,但不是不出現(xiàn)非馬氏體。有的連續(xù)滲碳爐改造后提高了升溫區(qū)的溫度后(提高升溫區(qū)加熱功率,碳勢維持較低保持不氧化),非馬氏體量大大減少,滲碳前區(qū)少通氨氣表面硬度也會很高。
去年曾看到一本雜志上有片文章說滲碳淬火后零件表面黑色組織主要是石墨,而不是以前講的是奧氏體的分解產(chǎn)物(屈氏體等),如果說是由于滲碳劑中的氧向鋼中擴散形成合金元素的氧化造成表面局部淬透性下降,那么氧在滲碳中是一直存在著,還會繼續(xù)一直滲入,不會只出現(xiàn)在表面很薄的范圍,再又有人發(fā)現(xiàn):滲碳早期預(yù)先輕微的氧化能有較地防止非馬氏體出現(xiàn),按原來的理論就更難于解釋了。所以說鋼的純潔度不高,氧化物(雜質(zhì))的出現(xiàn)是誘發(fā)非馬氏體形成的一個重要原因。