钢的热处理工艺性———过热敏感性

铁匠人

当钢加热超过临界点时，获得奥氏体组织，随着加热温度的升高和保温时间的延长，奥氏体晶粒会逐渐长大。不同钢种的冶炼方法不同，合金元素也不同，奥氏体晶粒长大的倾向也不同。粗大的晶粒会提高钢的淬透性，但剧烈降低钢热处理后的韧性，这是人们不希望的。特别是渗碳零件，渗碳温度比较高，因此渗碳钢的晶粒长大倾向必须控制在一定范围内。

在具体的加热条件下所获得的实际晶粒大小称为奥氏体的实际晶粒度。钢材加热得到的奥氏体晶粒，初始时细小，随着温度的升高和保温时间的延长，晶粒逐渐长大，这种长大的起始温度的高低和长大的速度称为晶粒长大倾向。过热敏感性实际上也就是奥氏体晶粒长大的倾向性。把这种敏感性或晶粒长大倾向性分为两类：第一类晶粒长大倾向小，称为本质细晶粒钢；第二类晶粒长大倾向大，称为本质粗晶粒钢。本质粗晶粒钢的热处理工艺性较差。

不同的钢具有不同的过热敏感性。钢中的Ｍｎ、Ｃ、Ｐ 等元素会促使奥氏体晶粒长大；Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ 等元素，以及Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ 等微量元素会降低奥氏体晶粒长大倾向，尤其是后者。含Ｍｎ 的钢过热敏感性较大，如４０Ｍｎ２、５０Ｍｎ２、３５ＳｉＭｎ、６５Ｍｎ 等。Ａｌ 作为脱氧剂加入钢中，形成Ａｌ２ Ｏ３ ，它以微小颗粒存在于奥氏体晶粒边界，从而阻碍奥氏体晶粒长大。Ｖ、Ｔｉ、Ｎｂ 等加入钢中（只要微量）形成的碳化物或氮化物也有同样的作用，从而阻碍奥氏体晶粒长大，所以高温加热热处理的钢种，如渗碳钢一般都适量加入这一类元素。