เรารู้ว่าความร้อนสูงเกินไปในระหว่างการรักษาความร้อนทำให้เกิดการหยาบของเมล็ดออสเทนไนต์ได้ง่าย ซึ่งจะทำให้คุณสมบัติทางกลของชิ้นส่วนลดลง
1. ความร้อนสูงเกินไปทั่วไป
อุณหภูมิความร้อนสูงเกินไปหรือระยะเวลาในการถือครองที่อุณหภูมิสูงนานเกินไป ซึ่งทำให้เมล็ดออสเทนไนต์หยาบซึ่งเรียกว่าความร้อนสูงเกินไป เมล็ดออสเทนไนต์หยาบจะลดความแข็งแรงและความเหนียวของเหล็ก เพิ่มอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงที่เปราะ และเพิ่มแนวโน้มการเปลี่ยนรูปและการแตกร้าวในระหว่างการชุบแข็ง สาเหตุของความร้อนสูงเกินไปคือเครื่องมือวัดอุณหภูมิเตาเผาอยู่นอกการควบคุมหรือมีการผสมวัสดุ (มักเกิดจากผู้ที่ไม่เข้าใจกระบวนการ) โครงสร้างที่ได้รับความร้อนสูงเกินไปสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ภายใต้สถานการณ์ปกติเพื่อปรับแต่งเมล็ดพืชหลังจากการอบอ่อน การทำให้เป็นมาตรฐาน หรือการอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูงหลายครั้ง
2. มรดกที่แตกหัก
แม้ว่าเหล็กที่มีโครงสร้างที่มีความร้อนสูงเกินไปจะสามารถปรับเกรนออสเทนไนต์ได้หลังจากการให้ความร้อนและการชุบแข็งอีกครั้ง แต่บางครั้งการแตกหักของเม็ดหยาบยังคงปรากฏอยู่ ทฤษฎีการสืบทอดการแตกหักยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าสิ่งเจือปน เช่น MnS ถูกละลายเป็นออสเทนไนต์และเสริมสมรรถนะที่ส่วนต่อประสานของเกรน เนื่องจากอุณหภูมิการให้ความร้อนสูงเกินไป เมื่อเย็นลง สิ่งเจือปนเหล่านี้จะตกตะกอนตามส่วนต่อประสานของเกรน ง่ายต่อการแตกหักตามขอบเขตเกรนออสเทนไนต์หยาบเมื่อถูกกระแทก
3. การสืบทอดเนื้อเยื่อหยาบ
เมื่อชิ้นส่วนเหล็กที่มีโครงสร้างมาร์เทนไซต์หยาบ เบนไนต์ และวิกนิสเตนถูกออสเทนไนซ์อีกครั้ง ชิ้นส่วนเหล่านั้นจะถูกให้ความร้อนอย่างช้าๆ จนถึงอุณหภูมิการชุบแข็งแบบปกติหรือต่ำกว่านั้น และเกรนออสเทนไนต์ยังคงหยาบอยู่ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการถ่ายทอดทางพันธุกรรม เพื่อกำจัดการสืบทอดของเนื้อเยื่อหยาบ สามารถใช้การอบอ่อนระดับกลางหรือการอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูงหลายครั้งได้
หากอุณหภูมิความร้อนสูงเกินไป ไม่เพียงแต่จะทำให้เมล็ดออสเทนไนต์หยาบเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดออกซิเดชันในท้องถิ่น หรือการละลายของขอบเขตของเมล็ดพืช ส่งผลให้ขอบเขตของเมล็ดพืชอ่อนตัวลง ซึ่งเรียกว่าการเผาไหม้มากเกินไป คุณสมบัติของเหล็กจะเสื่อมลงอย่างรุนแรงหลังการเผาไหม้มากเกินไป และเกิดรอยแตกร้าวระหว่างการชุบแข็ง เนื้อเยื่อที่ถูกไฟไหม้ไม่สามารถกู้คืนได้และทำได้เพียงทิ้งเท่านั้น ดังนั้นควรหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปในที่ทำงาน
เมื่อเหล็กถูกให้ความร้อน คาร์บอนบนพื้นผิวจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ไฮโดรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และไอน้ำในตัวกลาง (หรือบรรยากาศ) ส่งผลให้ความเข้มข้นของคาร์บอนบนพื้นผิวลดลง ซึ่งเรียกว่าการแยกคาร์บอนออก ความแข็งของพื้นผิว ความแข็งแรงเมื่อยล้า และความต้านทานของเหล็กแยกชิ้นส่วนหลังจากการชุบแข็ง ความสามารถในการสวมใส่ลดลง และความเค้นดึงที่ตกค้างที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกของโครงข่ายพื้นผิว
เมื่อถูกความร้อน ปรากฏการณ์ที่เหล็กและโลหะผสมบนพื้นผิวเหล็กทำปฏิกิริยากับธาตุและออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ ไอน้ำ ฯลฯ ในตัวกลาง (หรือบรรยากาศ) เพื่อสร้างฟิล์มออกไซด์ เรียกว่า ออกซิเดชัน หลังจากการออกซิเดชั่นของชิ้นงานที่อุณหภูมิสูง (โดยทั่วไปสูงกว่า 570 องศา) ความแม่นยำของขนาดและความสว่างของพื้นผิวจะลดลง และชิ้นส่วนเหล็กที่มีความสามารถในการชุบแข็งต่ำด้วยฟิล์มออกไซด์มีแนวโน้มที่จะดับจุดอ่อน
มาตรการในการป้องกันการเกิดออกซิเดชันและลดการสลายตัวของคาร์บอน ได้แก่ การเคลือบผิวชิ้นงาน การปิดผนึกและการทำความร้อนด้วยบรรจุภัณฑ์ฟอยล์สแตนเลส การทำความร้อนด้วยเตาเกลือ การให้ความร้อนในบรรยากาศเชิงป้องกัน (เช่น ก๊าซเฉื่อยบริสุทธิ์ การควบคุมศักยภาพของคาร์บอนในเตาเผา) เตาเผาไหม้เปลวไฟ (ทำให้เตาแก๊สลดน้อยลง)
ปรากฏการณ์ของความเป็นพลาสติกและความเหนียวที่ลดลงของเหล็กที่มีความแข็งแรงสูงเมื่อถูกความร้อนในบรรยากาศที่อุดมด้วยไฮโดรเจนเรียกว่าการแตกตัวของไฮโดรเจน ชิ้นงานที่มีการเปราะของไฮโดรเจนสามารถกำจัดออกได้โดยการกำจัดไฮโดรเจน (เช่น การแบ่งเบาบรรเทา การเสื่อมสภาพ เป็นต้น) การแตกตัวของไฮโดรเจนสามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการให้ความร้อนในสุญญากาศ บรรยากาศไฮโดรเจนต่ำ หรือบรรยากาศเฉื่อย
