零件經(jīng)過(guò)不當(dāng)滲碳熱處理后,表層將會(huì)出現(xiàn)各種組織缺陷,降低零件的機(jī)械性能。滲碳熱處理后常見(jiàn)的組織缺陷有:表層碳化物過(guò)多、殘余奧氏體過(guò)多、馬氏體粗大、內(nèi)氧化、黑色組織等。
1)表層碳化物過(guò)多、呈大塊狀或網(wǎng)狀分布
滲碳熱處理后零件出現(xiàn)大塊狀和粗大網(wǎng)狀碳化物,主要是由于表層碳含量過(guò)高引起的。采用滴注法滲碳時(shí),滴量過(guò)大,可控氣氛滲碳時(shí)富化劑的量過(guò)多,或者碳勢(shì)控制系統(tǒng)。此外,滲碳后冷卻太慢也會(huì)形成網(wǎng)狀碳化物。
2)殘余奧氏體量過(guò)多
適量的殘余奧氏體能提高滲層的韌性、接觸疲勞強(qiáng)度等,但殘余奧氏體過(guò)量,常會(huì)伴隨著馬氏體針狀組織粗大,導(dǎo)致表層硬度下降,降低耐磨性。
3)馬氏體粗大
在正常情況下,滲碳層應(yīng)為回火馬氏體、均勻分布的顆粒狀碳化物和少量的殘余奧氏體。馬氏體的主要作用是提高表面硬度和強(qiáng)度,它的針狀組織粗細(xì)和均勻度對(duì)使用性能影響很大。馬氏體針狀組織越小,力學(xué)性能特別是韌性越好。
4)內(nèi)氧化
在滲碳?xì)夥罩?,總是含有一定量的氧氣、水、二氧化碳?xì)怏w。當(dāng)爐子氣氛中上述組分含量較高,或爐子密封不好,有空氣侵入,或者零件表面有嚴(yán)重的氧化皮時(shí),在滲碳熱處理過(guò)程中將發(fā)生內(nèi)氧化。