這個不銹鋼零件咋就化了呢?
高速鋼切刀真空淬火時底部墊了塊碳氈,結(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業(yè)以來,因為鐵匠的技藝還湊合,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,鐵匠一個人有點忙不過來了,就去學校招了個剛畢業(yè)的小學徒,開始手把手地教徒弟學手藝。小徒弟心靈手巧,人也勤快,鐵匠心里樂開了花。
這天早上 鐵匠剛剛到鐵匠鋪,還沒換工作服呢,就看到小徒弟急急忙忙跑進屋,手里拿著一片東西,遞給鐵匠說: 師傅,快看,粗事了,我昨天真空爐烘爐時候放進去的不銹鋼零件咋成這個鬼樣子了?
鐵匠接過來一看,只見一塊開了幾條槽的黑色CFC板上放了7個1元硬幣大小的鋼片片,都變得不成樣子了,有幾個零件中心在底板上開槽的位置都出現(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了一筐300個圓片做試驗的,說是305不銹鋼,他剛加工完,加工硬化后零件硬得很,怕直接用會裂,拿來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個零件,想搭進去一起做一遍摸摸工藝的,是平放著裝的。誰知道今天早上開爐門一看啊,原來平平整整的圓形薄片零件咋成這模樣了?我就掰了2個下來,剩下這幾個好像都粘在板上了,掰都掰不下來,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,然后隨爐緩冷的,爐子現(xiàn)在倒是沒事,放進去的整個2520的耐熱鋼料架也一點沒事,可這些零件怎么會化了呢?
鐵匠心里也覺得納悶,就給徒弟出主意:這樣吧,隔壁大何剛剛弄了個實驗室,你把掰下來的零件拿一個過去,檢一下金相,別是李大爺把材料弄混了。
小徒弟答應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了:師傅,我讓大何拍了照片了,您看看?
鐵匠接過來,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:
鐵匠問小徒弟:沒腐蝕的拋光態(tài),大何有沒有拍照啊?
徒弟:師傅,您教過我,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,開口問:師傅,這到底是咋肥事呢?
鐵匠說,光看金相啊,感覺像是鑄鐵哦。
小徒弟:我說是吧,一定是李大爺拿錯料了,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是1150度左右,就算現(xiàn)在加熱有點快,但是1250度肯定也扛不住啊。而305不銹鋼含碳量很低的,1500度都不會熔化呢,不信你看圖:
鐵匠:常言說,加熱看相圖,冷卻看C曲線,理是這個理,不過呢,也莫急,你還是再去大何那跑一趟,讓他把這個樣的表面拋一下,打一下光譜,確認一下到底是啥材料的。李大爺可是個細心的人,按理說不會犯這么低級的錯誤。
小徒弟沒辦法,只好又去大何那里,很快,小徒弟拿著光譜回來了,師傅,您看這是啥材料啊,我咋看不明白了哦?
鐵匠對著光譜的結(jié)果看了半天,突然間眼睛一亮,起身抽屜里找出塊吸鐵石,直奔倉庫而去,倉庫里放著昨天沖壓鋪送來的那筐還沒做處理的零件呢,鐵匠用吸鐵石吸了幾遍,都沒有把鐵片片給吸起來。然后又吸了一下徒弟拿來的零件,發(fā)現(xiàn)一吸就吸住了。
鐵匠:徒弟啊,我看啊,這事老李沒問題,問題出在你身上咧。
小徒弟一聽就奇怪了:師傅,這是咋說滴?
鐵匠不慌不忙地回了屋,指著光譜的結(jié)果對徒弟說,你看,這個成分分析,看出啥名堂了嗎?
徒弟又瞄了一眼,說:碳含量>3%呢,大何說了,超過了3%,已經(jīng)超過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: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。。。這個。。。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:沒錯啊,真空爐里是沒有滲碳氣氛,可是除了氣體滲碳,不是還有固體,液體另外兩種滲碳模式嗎?我問你,CFC是什么材料?
徒弟:師傅,我查過度娘,CFC是碳碳復合纖維編的,密度低,高溫強度高,真空爐里做裝料夾具是最新的應用呢。啊,您是說,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?
“對哦,你師爺當年也教過我呢,滲碳爐用過的舊耐熱鋼料具,千萬不能放真空爐里混用呢,當年你師傅有一次裝料的時候圖省事,套筒不夠了,多用爐上去拿了幾個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,就是因為那幾個支撐套筒熔化了才導致的呢。”鐵匠邊說邊把徒弟拉到了真空爐邊上開了爐門,指著爐子內(nèi)對徒弟說:“你看咱們家的真空爐,那個支撐導軌是石墨做的吧?那個支撐導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,不好意思地說:師傅,我明白了,這兩根棒棒也是為了把石墨導軌和上面要放的耐熱鋼底盤隔開,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出現(xiàn)表面滲碳,表面滲了碳就會讓鋼的熔點下降,這個時候,如果加熱溫度高于1150度,就很可能會把鋼熔化成液體,液體滲碳會讓小薄片在高溫下很快就出現(xiàn)整個截面都滲穿了,于是就整出那么高的碳濃度來了,對吧?
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,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!
文章來源:鐵匠的金相室
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