Перегрев и пережог — два распространенных дефекта при обработке металлических материалов, оказывающие существенное влияние на эксплуатационные характеристики и срок службы материала.
I. Определение перегрева и переваривания
1. Перегрев
Перегрев относится к металлическому материалу в процессе нагрева из-за слишком высокой температуры или слишком длительного времени выдержки, что приводит к аномальному росту зерна. При перегреве организация металла становится грубой, границы зерен ослабевают, механические свойства, такие как прочность, вязкость и другие, существенно снижаются. Перегрев обычно возникает в процессе термической обработки, сварки или литья, является дефектом, который необходимо строго контролировать при обработке металлических материалов.
2. переваривание
Переварка металла в процессе нагрева, так как температура слишком высока, а время выдержки слишком велико, приводит к плавлению или окислению границ зерен, образованию хрупких фаз или отверстий и других дефектов. Переварка металлической организации серьезно нарушается, механические свойства резко ухудшаются или даже полностью теряют потребительское значение. Переварка является крайне серьезным дефектом нагрева, однажды возникнув, зачастую сложно полностью восстановить первоначальные свойства материала путем последующей обработки.
Во-вторых, причины перегрева и переваривания.
1. Причины перегрева
- Слишком высокая температура нагрева: если в процессе нагрева металлических материалов температура превышает нормальный диапазон нагрева материала, зерно начнет расти ненормально.
- Время выдержки слишком велико: при высоких температурах при длительной изоляции зерно имеет достаточно энергии и времени для роста, что приводит к перегреву.
- Неточное управление отопительным оборудованием: регулировка температуры отопительного оборудования неточна или неисправен датчик температуры, в результате чего фактическая температура нагрева выше заданной.
2. Причины перегрева
- Температура нагрева слишком высока, а время выдержки слишком велико: если температура нагрева намного превышает точку плавления или критическую температуру материала, а время выдержки слишком велико, граница зерна плавится или окисляется.
- Влияние теплоносителя. В некоторых теплоносителях, например в атмосфере, содержащей окисляющие газы, металлические материалы более склонны к перегреву.
- Важную роль играет сам материал: некоторые металлические материалы более чувствительны к перегреву и пережогу, например материалы с высоким содержанием углерода или легирующих элементов.
III. Последствия перегрева и переваривания
1. Влияние на механические свойства
- Перегрев: перегрев металлических материалов, крупных зерен, ослабление границ зерен, что приводит к снижению прочности, ударной вязкости и других механических свойств. В то же время перегрев также может привести к ухудшению пластичности материала, снижению производительности обработки.
- Переварка: в переваренном металле структура материала серьезно нарушается, образуются хрупкие фазы, отверстия и другие дефекты, что приводит к резкому ухудшению механических свойств. Переваренные материалы часто не выдерживают нормальной обработки и эксплуатации нагрузок и даже могут произойти хрупкие разрушения.
2. Влияние на производительность обработки
- Перегрев: перегрев металлических материалов из-за крупного зерна, склонность к образованию трещин, деформации и других дефектов при обработке, трудности обработки.
- Переварка: переваренные металлические материалы имеют очень низкую производительность при механической обработке и не поддаются эффективной резке, ковке и другим операциям обработки.
3. Влияние на срок службы
- Перегрев: перегрев металлических материалов из-за ухудшения механических свойств сокращает срок службы. При высокой температуре, высоком давлении и других суровых условиях перегретые материалы с большей вероятностью выйдут из строя.
- Переварка: переваренные металлические материалы почти полностью потеряли свою ценность, не выдерживают нормальную нагрузку, срок службы чрезвычайно короток.
Четвертый, метод коррекции перегрева и переваривания
1. Способ коррекции перегрева
- Нормализующая обработка. Для перегретых металлических материалов нормализующую обработку можно использовать для измельчения зерна. Нормализующая обработка заключается в нагреве материала до критической температуры, указанной выше, выдержке в течение некоторого времени после охлаждения на воздухе. Благодаря нормализующей обработке можно устранить перегретую организацию и восстановить нормальную зернистую структуру и механические свойства материала.
- Обработка отжигом. Обработка отжигом также является эффективным методом устранения перегрева. Обработка отжигом заключается в нагреве материала до определенной температуры, выдерживании в течение определенного периода времени после охлаждения в печи. Обработка отжигом позволяет устранить внутренние напряжения, снизить твердость и улучшить обрабатываемость. Отжиг может быть простым методом коррекции перегрева некоторых материалов, не требующих высокой производительности.
- Повторный нагрев и закалка. Для металлических материалов, требующих высокой твердости и прочности, таких как инструментальная и подшипниковая сталь, для устранения перегрева можно использовать повторный нагрев и закалку. Повторная закалка включает нагрев материала до температуры закалки, выдержку его в течение определенного периода времени и затем быстрое охлаждение. Путем повторного нагрева и закалки можно получить тонкую мартенситную организацию и улучшить твердость и прочность материала.
2. Исправление перегрева
- Перевар, как правило, полностью исправить невозможно: перевар – это очень серьезный дефект в процессе нагрева металлических материалов, однажды возникнув, часто бывает трудно полностью восстановить первоначальные свойства материала путем последующей обработки. Переваренные материалы обычно можно сдать только на металлолом или для других целей и других мер.
- Профилактические меры. Поскольку перегрев невозможно полностью устранить, крайне важно предотвратить его возникновение. При обработке металлических материалов следует строго контролировать температуру нагрева и время выдержки, чтобы избежать слишком высокой температуры или слишком длительного времени выдержки. В то же время следует усилить техническое обслуживание и ремонт отопительного оборудования, чтобы обеспечить точность и стабильность регулирования температуры. Кроме того, для уменьшения вероятности пережога можно использовать такие методы, как нагрев защитной атмосферы или вакуумный нагрев.
