這個(gè)不銹鋼零件咋就化了呢?
高速鋼切刀真空淬火時(shí)底部墊了塊碳?xì)郑Y(jié)果刀體都熔掉了,是怎么回事?
究竟是怎么回事呢?也許你讀了下面的文章能找到答案。
自打鐵匠鋪十幾年前開(kāi)業(yè)以來(lái),因?yàn)殍F匠的技藝還湊合,處理的零件質(zhì)量比同行都要耐用,生意自然是日漸紅火。慢慢地,鐵匠一個(gè)人有點(diǎn)忙不過(guò)來(lái)了,就去學(xué)校招了個(gè)剛畢業(yè)的小學(xué)徒,開(kāi)始手把手地教徒弟學(xué)手藝。小徒弟心靈手巧,人也勤快,鐵匠心里樂(lè)開(kāi)了花。
這天早上 鐵匠剛剛到鐵匠鋪,還沒(méi)換工作服呢,就看到小徒弟急急忙忙跑進(jìn)屋,手里拿著一片東西,遞給鐵匠說(shuō): 師傅,快看,粗事了,我昨天真空爐烘爐時(shí)候放進(jìn)去的不銹鋼零件咋成這個(gè)鬼樣子了?
鐵匠接過(guò)來(lái)一看,只見(jiàn)一塊開(kāi)了幾條槽的黑色CFC板上放了7個(gè)1元硬幣大小的鋼片片,都變得不成樣子了,有幾個(gè)零件中心在底板上開(kāi)槽的位置都出現(xiàn)了幾條窟窿了,像是化掉了的液體又沿著槽流了下去。
鐵匠問(wèn)徒弟:這是啥材料的零件啊,怎么外觀看著像是給熔化掉了,又重新凝固的呢?
小徒弟一邊擦著手上沾的黑灰一邊回答:師傅,這是昨天村東頭沖壓鋪李大爺拿來(lái)了一筐300個(gè)圓片做試驗(yàn)的,說(shuō)是305不銹鋼,他剛加工完,加工硬化后零件硬得很,怕直接用會(huì)裂,拿來(lái)想讓我們真空爐里做退火的,我尋思昨天真空爐正好要做高溫烘爐,就拿了塊CFC板裝了9個(gè)零件,想搭進(jìn)去一起做一遍摸摸工藝的,是平放著裝的。誰(shuí)知道今天早上開(kāi)爐門一看啊,原來(lái)平平整整的圓形薄片零件咋成這模樣了?我就掰了2個(gè)下來(lái),剩下這幾個(gè)好像都粘在板上了,掰都掰不下來(lái),這是咋肥事呢?
鐵匠:你用啥工藝烘的爐啊?
小徒弟:還不是和往常一樣,高真空階梯升溫到1250℃,保溫了4小時(shí),然后隨爐緩冷的,爐子現(xiàn)在倒是沒(méi)事,放進(jìn)去的整個(gè)2520的耐熱鋼料架也一點(diǎn)沒(méi)事,可這些零件怎么會(huì)化了呢?
鐵匠心里也覺(jué)得納悶,就給徒弟出主意:這樣吧,隔壁大何剛剛弄了個(gè)實(shí)驗(yàn)室,你把掰下來(lái)的零件拿一個(gè)過(guò)去,檢一下金相,別是李大爺把材料弄混了。
小徒弟答應(yīng)了一聲趕緊出門找大何去了,一頓飯的功夫,小徒弟拿著一疊照片回來(lái)了:師傅,我讓大何拍了照片了,您看看?
鐵匠接過(guò)來(lái),先看100倍的全截面硝酸酒精腐蝕照片:
再看400倍的表面照片:
400倍的心部照片:
鐵匠問(wèn)小徒弟:沒(méi)腐蝕的拋光態(tài),大何有沒(méi)有拍照啊?
徒弟:師傅,您教過(guò)我,拋光態(tài)和腐蝕態(tài)都要看,這不,拋光態(tài)的在這里呢:
表面:
心部:
鐵匠看了半天,低頭想了很久,小徒弟憋不住了,開(kāi)口問(wèn):師傅,這到底是咋肥事呢?
鐵匠說(shuō),光看金相啊,感覺(jué)像是鑄鐵哦。
小徒弟:我說(shuō)是吧,一定是李大爺拿錯(cuò)料了,用了灰口鐵,鑄鐵材料1250度加熱可不就化了嗎?您不是說(shuō)相圖上碳濃度決定鋼的液相線溫度,鑄鐵的液相析出線在緩慢加熱時(shí)是1150度左右,就算現(xiàn)在加熱有點(diǎn)快,但是1250度肯定也扛不住啊。而305不銹鋼含碳量很低的,1500度都不會(huì)熔化呢,不信你看圖:
鐵匠:常言說(shuō),加熱看相圖,冷卻看C曲線,理是這個(gè)理,不過(guò)呢,也莫急,你還是再去大何那跑一趟,讓他把這個(gè)樣的表面拋一下,打一下光譜,確認(rèn)一下到底是啥材料的。李大爺可是個(gè)細(xì)心的人,按理說(shuō)不會(huì)犯這么低級(jí)的錯(cuò)誤。
小徒弟沒(méi)辦法,只好又去大何那里,很快,小徒弟拿著光譜回來(lái)了,師傅,您看這是啥材料啊,我咋看不明白了哦?
鐵匠對(duì)著光譜的結(jié)果看了半天,突然間眼睛一亮,起身抽屜里找出塊吸鐵石,直奔倉(cāng)庫(kù)而去,倉(cāng)庫(kù)里放著昨天沖壓鋪送來(lái)的那筐還沒(méi)做處理的零件呢,鐵匠用吸鐵石吸了幾遍,都沒(méi)有把鐵片片給吸起來(lái)。然后又吸了一下徒弟拿來(lái)的零件,發(fā)現(xiàn)一吸就吸住了。
鐵匠:徒弟啊,我看啊,這事老李沒(méi)問(wèn)題,問(wèn)題出在你身上咧。
小徒弟一聽(tīng)就奇怪了:師傅,這是咋說(shuō)滴?
鐵匠不慌不忙地回了屋,指著光譜的結(jié)果對(duì)徒弟說(shuō),你看,這個(gè)成分分析,看出啥名堂了嗎?
徒弟又瞄了一眼,說(shuō):碳含量>3%呢,大何說(shuō)了,超過(guò)了3%,已經(jīng)超過(guò)了他們家儀器的上限,很多鑄鐵不都是這樣的含碳量嗎?
鐵匠說(shuō):你再看一下其他的合金元素,是不是除了碳含量以外,其他都符合305成分哦?
徒弟:這個(gè)。。。這個(gè)。。。好像是的哦,就碳不一樣,難道我還能把材料給滲碳了,可這是在真空爐里做的退火啊。
鐵匠說(shuō):沒(méi)錯(cuò)啊,真空爐里是沒(méi)有滲碳?xì)夥眨墒浅藲怏w滲碳,不是還有固體,液體另外兩種滲碳模式嗎?我問(wèn)你,CFC是什么材料?
徒弟:師傅,我查過(guò)度娘,CFC是碳碳復(fù)合纖維編的,密度低,高溫強(qiáng)度高,真空爐里做裝料夾具是最新的應(yīng)用呢。啊,您是說(shuō),CFC板里的碳和零件高溫下直接接觸后發(fā)生了固體滲碳反應(yīng)?
“對(duì)哦,你師爺當(dāng)年也教過(guò)我呢,滲碳爐用過(guò)的舊耐熱鋼料具,千萬(wàn)不能放真空爐里混用呢,當(dāng)年你師傅有一次裝料的時(shí)候圖省事,套筒不夠了,多用爐上去拿了幾個(gè)舊的裝在真空爐料架上,結(jié)果1200度工藝一做,出爐料架都垮了,就是因?yàn)槟菐讉€(gè)支撐套筒熔化了才導(dǎo)致的呢。”鐵匠邊說(shuō)邊把徒弟拉到了真空爐邊上開(kāi)了爐門,指著爐子內(nèi)對(duì)徒弟說(shuō):“你看咱們家的真空爐,那個(gè)支撐導(dǎo)軌是石墨做的吧?那個(gè)支撐導(dǎo)軌上面為什么要鑲兩條碳化硅的棒棒?”
小徒弟在那想了一會(huì),不好意思地說(shuō):師傅,我明白了,這兩根棒棒也是為了把石墨導(dǎo)軌和上面要放的耐熱鋼底盤隔開(kāi),避免出現(xiàn)固體滲碳現(xiàn)象,耐熱鋼如果直接接觸石墨就會(huì)出現(xiàn)表面滲碳,表面滲了碳就會(huì)讓鋼的熔點(diǎn)下降,這個(gè)時(shí)候,如果加熱溫度高于1150度,就很可能會(huì)把鋼熔化成液體,液體滲碳會(huì)讓小薄片在高溫下很快就出現(xiàn)整個(gè)截面都滲穿了,于是就整出那么高的碳濃度來(lái)了,對(duì)吧?
鐵匠笑著回答,徒弟啊,高溫下固體滲碳和液體滲碳的速度那可是很快滴呢,1250度保溫4小時(shí),那不滲穿才怪呢 這下你想通了吧?
小徒弟臉都紅了,摸摸腦袋,師傅,這下我糗大了呢!
文章來(lái)源:鐵匠的金相室
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