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。

5）黑色組織

工件在滲碳熱處理后，在幾十微米的表層內(nèi)出現(xiàn)許多小黑點(diǎn)或小黑塊，呈不連續(xù)分布；或相連成網(wǎng)狀直接表面，形成黑色網(wǎng)狀組織；或出現(xiàn)托氏體黑色網(wǎng)帶。這三類組織統(tǒng)稱為“黑色組織”。

青島豐東熱處理有限公司，采用自主研發(fā)的UNICASE密封箱式氣體滲碳氮化多用爐，可進(jìn)行氣體滲碳、碳氮共滲等化學(xué)熱處理，有效避免以上各類滲碳熱處理組織缺陷。