[科普中國]-過熱敏感性

過熱敏感性是指鋼淬火加熱時，奧氏體晶粒急劇長大的敏感性。過熱敏感性高，對鋼件不利，應(yīng)該設(shè)法降低鋼的過熱敏感性。

表現(xiàn)鋼的過熱敏感性表現(xiàn)在兩個方面：1 、輕易產(chǎn)生晶粒粗大；2 、輕易過燒。

原理鋼加熱超過臨界點時，獲得奧氏體組織，隨著加熱溫度的升高和保溫時間的延長，奧氏體晶粒會逐漸長大，不同的鋼種、鋼的冶煉方法不同，奧氏體晶粒長大的傾向也不同。粗大的晶粒會提高鋼的淬透性但劇烈降低鋼熱處理后的沖擊韌度，這是人們不希望的。特別是滲碳零件，滲碳溫度比較高，滲碳鋼的晶粒長大傾向，必須控制在一定范圍內(nèi)。

在任何一種具體的加熱條件下所獲得的實際晶粒大小(按標準進行評級)稱為奧氏體的實際晶粒度。鋼材加熱得到的奧氏體晶粒，初始時細小，隨著溫度的升高和保溫時間的延長，晶粒逐漸長大，這種長大的起始溫度的高低和長大的速度，稱為晶粒長大傾向。過熱敏感實際上也就是奧氏體晶粒長大的傾向性。把這種敏感性或晶粒長大傾向性分為兩類，第一類晶粒長大傾向小，稱為本質(zhì)細晶粒鋼；第二類晶粒長大傾向大，稱為本質(zhì)粗晶粒鋼。本質(zhì)粗晶粒鋼熱處理工藝性差。

鋼中含Mn、C、P等元素促使奧氏體晶粒長大；W、Mo、Cr等元素以及m、Ti、V、zr、Nb等微量元素降低奧氏體晶粒長大傾向，尤其是后者。不同的鋼具有不同的過熱敏感性。含Mn的鋼過熱敏感性較大。燦作為脫氧劑加人鋼中，它以微小顆粒存在于奧氏體晶粒邊界阻礙奧氏體晶粒長大。V、Ti、Nb等加入鋼中(只要微量)它們形成的碳化物或氮化物也有同樣的作用而阻礙奧氏體晶粒長大，所以高溫加熱熱處理的鋼種如滲碳鋼，一般都適量加入這一類元素，如我國的常用滲碳鋼20CrMnTi規(guī)定含Ti量(質(zhì)量分數(shù))為0.04%～0.1%，德國常用滲碳鋼(DIN)16MnCi5、20MnCr5等都規(guī)定含m量(質(zhì)量分數(shù))為0.02%-0.055%。在氧化性氣氛中加熱超過1100℃，組織進一步惡化，形成魏氏體組織等反常組織。加熱高于1200℃除組織劇烈粗化后晶界出現(xiàn)氧化物，進一步引起晶界溶化，稱為過燒，是熱處理不可挽救的廢品。1

存在形式（1）含錳鋼過熱敏感性較大，如40Mn2、50Mn2、35SiMn、65Mn等。主要由于Mn降低A1，強化C的促進晶粒長大作用，從而增加過熱的可能性。

（2）過熱敏感性即是指鋼淬火加熱時奧氏體晶料發(fā)生長大的敏感性，奧氏體晶料長大往往使鋼材的機械性能降低，特別是沖擊韌性變壞，淬火加熱時也容易形成裂紋。本質(zhì)粗晶粒鋼的過熱敏感性大，本質(zhì)細晶粒鋼的過熱敏感性只有熱到930～950℃以上晶粒才顯著長大。

減輕途徑采用含有V的鋼可以有效降低過熱敏感度，細化晶粒。同時V還增加熱強性，紅硬性和耐磨性。

工件退火后也可以降低最終熱處理的過熱敏感性。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

王寧 - 副教授 - 西南大學(xué)