再谈过热与过烧

金属热处理是提升材料性能的核心工艺，过热与过烧是金属材料在加热（如锻造等）过程中因温度控制不当产生的两类典型缺陷，二者既存在关联，又有本质区别。
过热：金属材料加热温度超过其临界相变温度，但未达到固相线温度，且保温时间过长，导致晶粒异常粗大的现象。
典型特征：
1. 晶粒粗化：晶粒尺寸超过标准值2-3倍（如45钢正常晶粒度8级，D≈15μm；过热后达5级，D≈80μm）。
2. 力学性能劣化：强度下降10%-20%，韧性损失30%-50%。
3. 可逆性：通过重新正火或退火可恢复细晶组织。
过烧：加热温度超过材料的固相线温度，导致晶界氧化、熔化或生成脆性共晶物，使晶粒间结合力彻底破坏的现象。

典型特征
1. 晶界熔蚀：金相显微镜下可见晶界呈锯齿状或断续状，局部区域出现液相膜。
2. 力学性能崩溃：抗拉强度下降50%以上，延伸率趋近于零。
3. 不可逆性：即使重新热处理，性能也无法完全恢复。
过热与过烧的形成机理
（一）过热的形成机制
1. 加热速度失控：快速加热导致表层与心部温差过大，局部温度超过临界点。
案例：某汽车齿轮淬火时，加热功率过高导致表面温度达950℃，晶粒度从8级恶化至5级。
2. 保温时间过长：奥氏体化后长时间保温，晶界迁移持续进行。
数据：45钢在920℃保温2h，晶粒度达6级；保温4h后恶化至4级。
3. 原始组织粗大：锻造或轧制后未进行球化退火，导致碳化物偏聚，促进晶粒长大。

（二）过烧的形成机制
1. 温度测量误差：热电偶安装位置不当或补偿导线故障，导致实际温度超标。
2. 气氛控制失效：氧化性气氛（如含O₂>0.5%）促进晶界氧化，降低熔点。
3. 合金元素偏析：Cr、Mo等元素在晶界偏聚，形成低熔点共晶组织。
预防与处理
预防核心：严格控制加热工艺，定期校准炉温仪表，确保炉内温度均匀；根据材料成分明确加热上限。
处理方式：
过热件：通过 “重新奥氏体化+ 正火” 细化晶粒，可挽救。
过烧件：因晶界已破坏，无修复价值，需直接报废。
‌结论
过热与过烧作为热处理工艺的“隐形杀手”，其防控需从温度控制、设备维护、材料预处理等多维度构建质量体系。二者的本质区别在于是否破坏晶界完整性，而控制加热温度与时间是避免两类缺陷的关键。

材料的选择也很重要，高性能的材料是关键（例如可瑞得CP/CH系列）。数据显示，实施严格工艺管控的企业，选其热处理合格率可把寿命从85%提升至98%以上，年节约质量成本超千万元，