過熱敏感性

鋼的過熱敏感性表現在兩個方面：1、輕易產生晶粒粗大；2、輕易過燒。

鋼加熱超過臨界點時，獲得奧氏體組織，隨着加熱温度的升高和保温時間的延長，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後的衝擊韌度，這是人們不希望的。特別是滲碳零件，滲碳温度比較高，滲碳鋼的晶粒長大傾向，必須控制在一定範圍內。

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，隨着温度的升高和保温時間的延長，晶粒逐漸長大，這種長大的起始温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，稱為本質細晶粒鋼；第二類晶粒長大傾向大，稱為本質粗晶粒鋼。本質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，尤其是後者。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。燦作為脱氧劑加入鋼中，它以微小顆粒存在於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，所以高温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規定含Ti量（質量分數）為0.04%～0.1%，德國常用滲碳鋼（DIN）16MnCi₅、20MnCr₅等都規定含m量（質量分數）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。加熱高於1200℃除組織劇烈粗化後晶界出現氧化物，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] 

（1）含錳鋼過熱敏感性較大，如40Mn2、50Mn2、35SiMn、65Mn等。主要由於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，特別是衝擊韌性變壞，淬火加熱時也容易形成裂紋。本質粗晶粒鋼的過熱敏感性大，本質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。

採用含有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。

工件退火後也可以降低最終熱處理的過熱敏感性。