过烧组织（锭坯加热不当造成的钢材缺陷）

过烧

如果由于加热温度过高，时间又长，钢的奥氏体晶粒不仅已经长大，而且在奥氏体晶界上发生了某些使晶界弱化的变化，例如晶粒之间的边界上出现熔化、有氧渗入，并在晶粒间氧化，这样就失去了晶粒间的结合力，失去其本身的强度和可塑性。在热处理后会在表面形成粗大的裂纹，这种现象称为钢的过烧。

过烧危害

过烧可以导致断口遗传，即在过烧的情况下，虽经再次适当加热淬火消除了粗大的晶粒而得到了细晶粒的奥氏体组织，但在冲断时仍得到了与原粗大奥氏体晶粒相对应的粗晶断口。在奥氏体晶粒已经细化的条件下，断裂仍沿原奥氏体晶界发生，这表明第一次过热时在原奥氏体晶界发生了某些使晶界弱化的变化，且这种弱化在再次加热时不能得到消除。在晶界上可能发生的变化不外乎是沿晶界析出了某种相或是形成了某些夹杂元素的偏聚。目前已经得到公认的原因是，沿原奥氏体晶界析出了MnS等第二相使晶界弱化，即在第一次过热时由于温度足够高，钢中的MnS等夹杂物已经熔入奥氏体中，并由于内吸附而偏聚在原奥氏体晶界。在加热后如以不太快的速度冷却，则随温度的下降，MnS在原奥氏体中的熔解度下降，沿原奥氏体晶界析出，使晶界弱化，形成萘状断口。已经析出的MnS等夹杂物再次加热到正常温度淬火以及回火时均不能重新熔解，所以断裂仍沿原奥氏体晶界发生，出现断口遗传。

由于过烧导致晶粒问彼此的结合力大为降低，塑性变坏，使得钢在进行压力加工过程中就会开裂。过烧一般发生在钢的轧、锻等热加工过程中，但在某些莱氏体高合金钢的淬火热处理中也常有发生，因为它们的淬火加热温度接近其莱氏体共晶点。

原因及消除

当钢加热到比过热更高的温度时，不仅钢的晶粒长大，晶粒周围的薄膜也开始熔化，氧进入了晶粒之间的空隙，使金属氧化，甚至熔化。过烧不仅取决于加热温度，也和炉内气氛有关。炉气的氧化能力越强，越容易发生过烧现象，因为氧化性气体扩散到金属中去，更易使晶粒间晶界氧化或局部熔化。在还原性气氛中，也可能发生过烧，但开始过烧的温度比氧化性气氛时要高60~70C。钢中碳含量越高，产生过烧危害的温度越低。

过烧不仅使奥氏体晶粒剧烈粗化，而且使晶界也被严重氧化甚至局部熔化，此时，不能用热处理的办法消除，只好报废、回炉重炼。生产中有局部过烧，这时可切掉过烧部分，其余部分可重新加热轧制、锻造。如果过烧仅仅是引起晶界弱化，消除的办法有：

1、重新加热到引起过烧的温度，以极慢的速度（3℃/min）冷却；

2、重新加热到引起过烧的温度，冷到室温，再加热到较前一次低100~150℃的温度，再冷至室温。如此重复加热、冷却直到在正常加热温度以下为止；

3、重新锻造；

4、进行多次正火。

过烧鉴定

鉴定铝、镁合金的过烧，是显微检验中的主要任务之一。过烧组织是合金的加热温度超过合金中低熔点共晶的熔化温度时，存在于晶内及晶界处的低熔点共晶物发生局部熔化和氧化的一种组织。过烧组织的特征是分布干晶粒内部的低熔点共晶物形成液相球，在晶界上的使晶界局部加宽，而在晶界交叉处的则呈三角形等。在发生过烧时，随着温度的提高，晶界的脆化和氧化程度也加重。因而使合金的各种性能受到较严重的影响，是一种不允许产生的显微组织缺陷。

试样要切取自最易发生过烧的部位，即加热时的高温区。鉴定时，应沿试样的边缘逐渐向里观察，仔细的观察各部位组织变化，找出可疑特征作进一步判断。板材过烧组织试样的抛光面应为纵截面，型材、棒材、模锻件试样的抛光面应为横截面。试样的侵蚀一般使用混合酸溶液，需作进一步鉴定或观察某些相时，可选用一些其它的侵蚀剂。

过烧组织特征中的低熔点共晶体可分别选用如下侵蚀剂来显示：

1、用0.5%氢氟酸溶液侵蚀1分或用5%盐酸溶液侵蚀20～25秒。

2、用10%磷酸溶液侵蚀3~4分或用5～10%的硝酸溶液侵蚀20～25秒。此侵蚀剂仅显示复熔共晶球体、晶界和晶界交叉处过烧组织中的相，而不侵蚀正常的晶界。试样通常放大200倍进行观察，如需详细识别时，可放大500倍。

鉴定过烧组织时应当注意：

1、有些合金在鉴定过烧组织时，经常发现试样的显微组织中有很多小黑洞，此黑洞生成的原因较多，如在磨制试样时用力较大，抛制试样的时间过长，以及试样在侵蚀时，合金中的部分相发生溶解脱落，另外还可能由于热处理加热气氛以及合金本身含有气体的作用等。因此合金的过烧组织特征应和试样中的小黑洞加以区别。

2、应把铸锭均匀化退火时的过烧组织中的复熔共晶球与铸锭原有的铸造共晶球加以区别。前者复熔球体的外圈明显，而后者共晶球体的外圈不明显。同时应借助于铸造组织和均匀化组织之差异来帮助鉴别。