钢的热处理产生缺陷原因分析与研究

钢的热处理产生缺陷原因分析与研究
钢的热处理产生缺陷原因分析与研究

钢的热处理产生缺陷原因分析与研究

摘要:热处理是保证产品或零件使用性能的重要工序。如果热处理不当,就会产生各种各样的热处理缺陷,使产品或零件达不到预期的使用性能,产生不合格品或废品。热处理前由于设计不良、原材料或毛坯缺陷,热处理中因工艺不当、操作不当、设备和环境条件不合适,以及热处理后因后续加工工序不当或者使用不当,都可能产生与热处理有联系的缺陷。

关键词:热处理;工艺;缺陷;分析

热处理缺陷一般按缺陷性质分类,主要包括热处理裂纹、变形、残余应力、组织不合格、性能不合格、脆性及其他缺陷七大类。缺陷中最常见的是热处理变形,包括尺寸变化和形状畸变;最危险的是裂纹,包括淬火裂纹、延迟裂纹、冷处理裂纹、回火裂纹、时效裂纹、磨削裂纹和电镀裂纹等。

1.1、退火与正火常见缺陷:软化不充分、退火脆性、渗碳体石墨化、氧化、脱碳、过热、过烧、魏氏组织、网状碳化物等;

1.2、淬火常见缺陷:吹火裂纹、淬火表形、硬化不充分、软点、氧化、脱碳、过热、过烧、放置裂纹、放置变形等;

1.3、回火常见缺陷:回火裂纹、回火脆性、回火变形、残余应力过大等;

1.4、渗碳与碳氮共渗常见缺陷:渗碳过度、渗碳不均匀、反常组织、内氧化、剥落、表面硬度不足、表面碳化物不合格、心部组织不合格、渗碳层深度不足、心部硬度不合格、表面硬度不足、表面脱碳等;

1.5、渗氮与氮碳共渗常见缺陷:白层、剥落、渗层硬度低、渗层深度不足、渗层网状或脉冲组织、变形、心部硬度低、渗层脆性、耐蚀性差、表面氧化等;

1.6、渗金属常见缺陷:渗层过厚或不足、漏渗、渗层损伤、氧化、腐蚀、渗层分层、鼓包等;

2、主要热处理缺陷产生原因分析

2.1、产生热处理裂纹原因分析

热处理裂纹依据裂纹扩展的程度不同,分为阻断裂纹和可发展裂纹。阻断裂纹尺寸一般小于临界裂纹长度,因为应力场的变化及裂纹扩展阻力的变化等复杂因素的综合影响,使得裂纹难以继续扩展,裂纹存在在工件上,并未形成宏观的断裂;可发展裂纹尺寸大于临界裂纹长度,造成宏观的完整破坏,呈现脆性断裂。断裂可分为两种类型,脆性断裂和韧性断裂。绝大多数热处理裂纹的断口属于脆性断裂,断口具有灰亮色的金属光泽,且没有宏观塑性变形。

几种常见热处理缺陷介绍

几种常见热处理缺陷介绍 一、过热现象 热处理过程中加热过热最易导致奥氏体晶粒的粗大,使零件的机械性能下降。 1.一般过热:加热温度过高或在高温下保温时间过长,引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低,脆性转变温度升高,增加淬火时的变形开裂倾向。而导致过热的原因是炉温仪表失控或混料(常为不懂工艺发生的)。过热组织可经退火、正火或多次高温回火后,在正常情况下重新奥氏化使晶粒细化。 2.断口遗传:有过热组织的钢材,重新加热淬火后,虽能使奥氏体晶粒细化,但有时仍出现粗大颗粒状断口。产生断口遗传的理论争议较多,一般认为曾因加热温度过高而使MnS之类的杂物溶入奥氏体并富集于晶接口,而冷却时这些夹杂物又会沿晶接口析出,受冲击时易沿粗大奥氏体晶界断裂。 3.粗大组织的遗传:有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体组织的钢件重新奥氏化时,以慢速加热到常规的淬火温度,甚至再低一些,其奥氏体晶粒仍然是粗大的,这种现象称为组织遗传性。要消除粗大组织的遗传性,可采用中间退火或多次高温回火处理。 二、过烧现象 加热温度过高,不仅引起奥氏体晶粒粗大,而且晶界局部出现氧化或熔化,导致晶界弱化,称为过烧。钢过烧后性能严重恶化,淬火时形成龟裂。过烧组织无法恢复,只能报废。因此在工作中要避免过烧的发生。 三、脱碳和氧化 钢在加热时,表层的碳与介质(或气氛)中的氧、氢、二氧化碳及水蒸气等发生反应,降低了表层碳浓度称为脱碳,脱碳钢淬火后表面硬度、疲劳强度及耐磨性降低,而且表面形成残余拉应力易形成表面网状裂纹。 加热时,钢表层的铁及合金与元素与介质(或气氛)中的氧、二氧化碳、水蒸气等发生反应生成氧化物膜的现象称为氧化。高温(一般570度以上)工件氧化后尺寸精度和表面光亮度恶化,具有氧化膜的淬透性差的钢件易出现淬火软点。 为了防止氧化和减少脱碳的措施有:工件表面涂料,用不锈钢箔包装密封加热、采用盐浴炉加热、采用保护气氛加热(如净化后的惰性气体、控制炉内碳势)、火焰燃烧炉(使炉气呈还原性) 四、氢脆现象 高强度钢在富氢气氛中加热时出现塑性和韧性降低的现象称为氢脆。出现氢脆的工件通过除氢处理(如回火、时效等)也能消除氢脆,采用真空、低氢气氛或惰性气氛加热可避免氢脆。

淬火热处理后硬度不足的原因分析

淬火热处理后硬度不足的原因分析 在生产过程中, 有时会出现淬火后硬度不足的情况, 这是热处理淬火过程中常见的缺陷。硬度不足有时表现为整个工件硬度值偏低, 有时是局部硬度不够或产生软点。淬火时硬度不足的原因很多,与材料内在的冶金缺陷、选材不当、错料; 设计上的结构工艺性差、加热工艺、冷却介质、冷却方法以及回火温度等都有密切关系。综合了一些实际请总结出了这么几点常见的可能因素造成:1、原材料问题 (1) 原材料选择不当或发错料。应该用高碳钢或中碳钢制造的零件而错用成低碳钢; 应该用合金工具钢制造的零件错用成普通高碳钢。 (2) 原材料显微组织不均匀。如碳化物偏析或聚集现象, 铁素体成大块状分布, 出现石墨碳, 严重的魏氏组织或带状组织等。 2、加热工艺问题 (1) 淬火加热温度偏低, 保温时间不足也是淬火后硬度不足的原因。如亚共析钢, 当加热温度在AC3与AC1之间时, 则因铁素体未全部溶于奥氏体, 淬火后不能得到均匀一致的马氏体而影响工件硬度。金相分析时可见未溶铁素体(2) 淬火加热温度过高, 保温时间过长。对于工具钢, 当钢的加热温度过高时, 大量碳化物溶于奥氏体, 大大地增加了奥氏体的稳定程度, 使马氏体开始转变点降低, 因而淬火后工件中保留大量残余奥氏体, 使淬火后工件的硬度下降。金相分析时, 可见未溶的碳化物稀少, 残余奥氏体量明显多。 (3) 淬火加热时, 工件表面脱碳, 使表面硬度不足。金相分析时, 表面有铁素体及低碳马氏体。当磨去表面脱碳层后, 硬度便达到要求。工件在一般箱式炉中未加保护或保护不良的情况下加热, 或者在脱氧不良的盐浴炉中加热, 都会

产生氧化脱碳现象。

金属材料金相热处理检验方法标准汇编

金属材料金相热处理检验方法标准汇编 一、金属材料综合检验方法 GB/T4677.6—1984金属和氧化覆盖层厚度测试方法截面金相法 GB/T6394—2002金属平均晶粒度测定方法 GB/T6462—2005金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法 GB/T13298—1991金属显微组织检验方法 GB15735—2004金属热处理生产过程安全卫生要求 GB/T15749一1995定量金相手工测定方法 GB/T18876.1—2002应用自动图像分析测定钢和其他金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试验方法第1部分:钢和其他金属中夹杂物或第二相组织含量的图像分析与体视学测定 二、钢铁材料检验方法 GB/T224一1987钢的脱碳层深度测定法 GB/T225—1988钢的淬透性末端淬火试验方法 GB/T226—1991钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB/T227—1991工具钢淬透性试验方法 GB/T1814—1979钢材断口检验法 GB/T1979—2001结构钢低倍组织缺陷评级图 GB/T4236一1984钢的硫印检验方法 GB/T4335—1984低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度测定法 GB/T4462—1984高速工具钢大块碳化物评级图 GB/T6401—1986铁素体奥氏体型双相不锈钢中а-相面积含量金相测定法 GB/T7216—1987灰铸铁金相 GB/T9441—1988球墨铸铁金相检验 GB/T9451—2005钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定 GB/T10561—2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB/T11354—2005钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验 GB/T13299—1991钢的显微组织评定方法 GB/T13302—1991钢中石墨碳显微评定方法 GB/T13305—1991奥氏体不锈钢中а-相面积含量金相测定法 GB/T13320—1991钢质模锻件金相组织评级图及评定方法 GB/T13925—1992铸造高锰钢金相 GB/T14979—1994钢的共晶碳化物不均匀度评定法 GB/T15711—1995钢材塔形发纹酸浸检验方法 GB/T16923—1997钢件的正火与退火 GB/T16924—1997钢件的淬火与回火 GB/T18683—2002钢铁件激光表面淬火 YB/T130—1997钢的等温转变曲线图的测定 YB/T153一1999优质碳素结构钢和合金结构钢连铸方坯低倍组织缺陷评级图 YB/T169一2000高碳钢盘条索氏体含量金相检测方法 YB/T4002—1991连铸钢方坯低倍组织缺陷评级图 YB/T4003—1997连铸钢板坯低倍组织缺陷评级图 YB/T4052—1991高镍铬无限冷硬离心铸铁轧辊金相检验 YB/T5127—1993钢的临界点测定方法(膨胀法) YB/T5128—1993钢的连续冷却转变曲线图的测定方法(膨胀法)

常见热处理问题

热处理培训资料 常见热处理问题与解答 (1)淬火常见问题与解决技巧 ※Ms点随C%的增加而降低 淬火时,过冷沃斯田体开始变态为麻田散体的温度称之为Ms点,变态完成之温度称之为Mf点。%C含量愈高,Ms点温度愈降低。0.4%C碳钢的Ms温度约为350℃左右,而0.8%C碳钢就降低至约200℃左右。 ※淬火液可添加适当的添加剂 (1)水中加入食盐可使冷却速率加倍:盐水淬火之冷却速率快,且不会有淬裂及淬火不均匀之现象,可称是最理想之淬硬用冷却剂。食盐的添加比例以重量百分比10%为宜。 (2)水中有杂质比纯水更适合当淬火液:水中加入固体微粒,有助于工件表面之洗净作用,破坏蒸气膜作用,使得冷却速度增加,可防止淬火斑点的发生。因此淬火处理,不用纯水而用混合水之淬火技术是很重要的观念。 (3)聚合物可与水调配成水溶性淬火液:聚合物淬火液可依加水程度调配出由水到油之冷却速率之淬火液,甚为方便,且又无火灾、污染及其它公害之虞,颇具前瞻性。 (4)干冰加乙醇可用于深冷处理容液:将干冰加入乙醇中可产生-76℃之均匀温度,是很实用的低温冷却液。 ※硬度与淬火速度之关联性 只要改变钢材淬火冷却速率,就会获得不同的硬度值,主要原因是钢材内部生成的组织不同。当冷却速度较慢时而经过钢材的Ps曲线,此时沃斯田体变态温度较高,沃斯田体会生成波来体,变态开始点为Ps点,变态终结点为Pf点,波来体的硬度较小。若冷却速度加快,冷却曲线不会切过Ps曲线时,则沃斯田体会变态成硬度较高的麻田散体。麻田散体的硬度与固溶的碳含量有关,因此麻田散体的硬度会随着%C含量之增加而变大,但超过0.77%C后,麻田散体内的碳固溶量已无明显增加,其硬度变化亦趋于缓和。 ※淬火与回火冷却方法之区别 淬火常见的冷却方式有三种,分别是:(1)连续冷却;(2)恒温冷却及(3)阶段冷却。为求淬火过程降低淬裂的发生,临界区域温度以上,可使用高于临界冷却速率的急速冷却为宜;进入危险区域时,使用缓慢冷却是极为重要的关键技术。因此,此类冷却方式施行时,使用阶段冷却或恒温冷却(麻回火)是最适宜的。

模具钢热处理十种组织缺陷分析及对策.

模具钢热处理十种组织缺陷分析及对策 王荣滨 (南弯工具厂江西330004 摘要讨论了模具钢十种热处理组织缺陷及消除方法,可产生明显经济效益和社 会效益。 关键词模具钢组织缺陷对策 Abstract This paper analyzes ten kinds of microstruture defect of heat treatment mold steel,and it also gives the relative solutions to avoid defects,which can obviously bring about the economic benefit. K eyw ords mold steel microstructure defect countermeasures 钢的物理性能、化学性能和力学性能决定钢的热处理组织,正常组织赋予钢产品优异性能和高寿命;热处理组织缺陷恶化钢的性能,降低模具产品质量和使用寿命,甚至产生废品和发生事故。因种种原因,钢热处理主要有十种组织缺陷,分析原因,采取对策,提高模具使用寿命,有显著技术经济效益。 1奥氏体晶粒粗大 钢奥氏体晶粒定为13级,1级最粗,13级最细。1~3级为粗晶粒,4~6级为中等晶粒,7~9级为细晶粒,10~13级为超细晶粒。晶粒愈细,钢的强韧性愈佳,淬火易得到隐晶马氏体;晶粒愈粗,钢的强韧性愈差,淬火易得到脆性大的粗马氏体。实践证明,奥氏体形成后,随着温度升高和长时间保温,奥氏体晶粒急剧长大。当加热温度一定时,

快速加热奥氏体晶粒细小;慢速加热,奥氏体晶粒粗大。奥氏体晶粒随钢中W、Mo、V元素增加而细化,随钢中C、Mn元素增加而增大。钢最终淬火前未经预处理,奥氏体晶粒愈粗化,淬火得粗马氏体,强韧性低,脆性大。仪表跑温,晶粒粗化,降低晶粒之间结合力,恶化力学性能。 对策—合理选择加热温度和保温时间。加热温度过低,起始晶粒大,相转变缓慢;加热温度过高,起始晶粒细,长大倾向大,得到粗大奥氏体晶粒。加热温度应按钢的临界温度确定,严格仪表精密控温,保温时间按加热设备确定。合理选择加热速度,根据过热度对奥氏体形核率和长大速率影响规律,采用快速加热和瞬时加热方法细化奥氏体晶粒,如铅浴加热、盐浴加热、高频加热、循环加热、真空加热和激光加热等。最终淬火前预处理细化奥氏体晶粒,如正火、退火、调质处理等。选用细晶粒钢、电渣重熔钢、真空精炼钢制造模具等措施。 2残余奥氏体过量 钢件淬火冷却时过冷奥氏体转变成淬火马氏体,过冷奥氏体不能100%转变为淬火马氏体,未完全转变的过冷奥氏体为残余奥氏体。淬火马氏体经不同温度回火后转变为不同回火组织,达到所需组织性能。残余奥氏体在回火过程中可部分转变为马氏体,但因材料和工艺不同,残余奥氏体可多可少保留在使用状态中。保留少量残余奥氏体有利增加钢的强韧性、松驰残余应力、延缓裂纹扩展、减少变形等。但残余奥氏体过量将降低钢的硬度、耐磨性、疲劳强度、屈服强度、弹性极限和引起组织不稳定,导致服役时发生尺寸变化等不利因素。因此,钢中残余奥氏体不宜过量。 对策—按照模具服役条件,合理选择淬火加热温度,因模具钢含有大量降低马氏体点(Ms的合金元素,过高淬火加热温度会使钢中碳和合金元素大量溶入高温奥氏体中,奥氏体合金化程度高,增加奥氏体稳定性,使过冷奥氏体不易发生马氏体相变,有较多残余奥氏体保留在淬火组织中,因此,淬火加热温度应适中。分级淬火和等温淬火保留较多残余奥氏体,因此,采用中温预回火和多次高温回火,促使在高温回火冷却过程中残余奥氏体发生马氏体转变。其次,淬火后经短时低温回火后进行- 60℃~120℃零下冷处理,实质是淬火的继续,促使残余奥氏体较充分转变为马氏体,温

碳钢热处理后的组织金相分析

4、各组织的显微特征 (1)索氏体(s):是铁素体与渗碳体的机械混合物。其片层比珠光体更细密,在高倍(700倍以上)显微放大时才能分辨。 (2)托氏体(T)也是铁素体与渗碳体的机械混合物,片层比索氏体还细密,在一般光学显微镜下也无法分辨,只能看到如墨菊状的黑色形态。当其少量析出时,沿晶界分布,呈黑色网状,包围着马氏体;当析出量较多时,呈大块黑色团状,只有在电子显微镜下才能分辨其中的片层(见图3); 图3 ??托氏体+马氏体 图4 ??上贝氏体+马氏体 (3)贝氏体(B)为奥氏体的中温转变产物,它也是铁素体与渗碳体的两相混合物。在显微形态上,主要有三种形态: A、上贝氏体是由成束平行排列的条状铁素体和条间断续分布的渗碳体所组成的非层状组织。当转变量不多时,在光学显微镜下为与束的铁素体条向奥氏体晶内伸展,具有羽毛状特征。在电镜下,铁素体以几度到十几度的小位向差相互平行,渗碳体则沿条的长轴方向排列成行,如图4。 B、下贝氏体是在片状铁素体内部沉淀有碳化物的两相混合物组织。它比淬火马氏体易受浸蚀,在显微镜下呈黑色针状(如图5)。在电镜下可以见到,在片状铁素体基体中分布有很细的碳化物片,它们大致与铁素体片的长轴成55~60°的角度。 C、粒状贝氏体是最近十几年才被确认的组织。在低、中碳合金钢中,特别是连续冷却时(如正火、热轧空冷或焊接热影响区)往往容易出现,在等温冷却时也可能形成。它的形成温度范围大致在上贝氏体转变温度区的上部,由铁素体和它所包围的小岛状组织所组成。 (4)马氏体(M):是碳在a-Fe中的过饱和固溶体。马氏体的形态按含碳量主要分两种,即板条状和针状(如图6、图7所示) 图5 ??下贝氏体 ????图6 ??回火板条马氏体 A、板条状马氏体一般为低碳钢或低碳合金钢的淬火组织。其组织形态是由尺寸大致相同的细马氏体条定向平行排列组成马氏体束或马氏体领域。在马氏体束之间位向差较大,一个奥氏体晶粒内可形成几个不同的马氏体领域。板条马氏体具有较低的硬度和较好的韧性。 B、针状马氏体是碳量较高的钢淬火后得到的组织。在光学显微镜下,它呈竹叶状或针状,针与针之间成一定的角度。最先形成的马氏体较粗大,往往横穿整个奥氏体晶粒,将奥氏体晶粒加以分割,使以后形成的马氏体的大小受到限制。因此,针状马氏体的大小不一。同时有些马氏体有一条中脊线,并在马氏体周围有残留奥氏体。针状马氏体的硬度高而韧性差。

金属热处理常用英文词汇

101个热处理常用英文词汇 1. indication 缺陷 2. test specimen 试样 3. bar 棒材 4. stock 原料 5. billet 方钢,钢方坯 6. bloom 钢坯,钢锭 7. section 型材 8. steel ingot 钢锭 9. blank 坯料,半成品 10. cast steel 铸钢 11. nodular cast iron 球墨铸铁 12. ductile cast iron 球墨铸铁 13. bronze 青铜 14. brass 黄铜 15. copper 合金 16. stainless steel不锈钢 17. decarburization 脱碳 18. scale 氧化皮 19. anneal 退火 20. process anneal 进行退火 21. quenching 淬火 22. normalizing 正火 23. Charpy impact text 夏比冲击试验 24. fatigue 疲劳 25. tensile testing 拉伸试验 26. solution 固溶处理 27. aging 时效处理 28. Vickers hardness维氏硬度 29. Rockwell hardness 洛氏硬度 30. Brinell hardness 布氏硬度 31. hardness tester硬度计 32. descale 除污,除氧化皮等 33. ferrite 铁素体 34. austenite 奥氏体 35. martensite马氏体 36. cementite 渗碳体 37. iron carbide 渗碳体 38. solid solution 固溶体 39. sorbite 索氏体

热处理硬度不合格产生的原因及防止对策

在热处理生产实践中,会产生各种各样的缺陷,如开裂、变形严重、硬度不合格及性能不合格等等。不同的缺陷,产生的原因一样,对应的防止对策也不一样,本文从最常见的缺陷——硬度不合格这方面简分析产生的原因和防止办法。 硬度不合格分为两种情况:硬度过高和硬度过低。 一、硬度过高: 1.混料:比如碳钢里混入合金钢,此时硬度要超过我们预期值。可根据实际检测的硬度与回火参数,重新回火。 2.材料改代:用合金钢改代碳钢,但材料改代信息未正确传递到热处理工序。与相关部门联系,落实实际材料后,重新回火。 上述两种情况实属管理上的问题,热处理工序是无法解决的。 3.回火温度或时间不足: ⑴设备存在隐性问题,实际炉温偏低。重新校正控温系统。 ⑵回火时间不充分或回火温度偏低,致使部份工件硬度偏。产生的原因是:在生产中拼炉生产时,回火工艺参数不精准,部分或全部工件回火时间偏短而导致硬度偏高。此时要精确计算各工件的回火时间和温度,选取一个合适的温度与保温时间进行回火,确保每种工件的硬度都达到要求。 二、硬度过低: 这是生产中最易出现的质量问题,也是不容易找出产生问题的原因,对生产的危害性较大(浪费能源、影响生产进度),也最让人头疼。 1.材料问题,其产生的原因与防止对策同前面。若检测硬度不超过140HB,此类材料可以直接扔掉,连火花判别都不需要。 2.热处理.热处理工序淬火问题: 工件要保证回火后硬度达到要求,先决条件是淬火要达到规定要求,至少要比最终要求的硬度上限高50HB,才可能通过回火而合格。而这是我们在生产中最容易出问题,也是最容易被忽略的问题。经常有人回答我:“一直都这样淬火的,不知道今天为什么不合格?”淬火工序容易出的问题有如下: ⑴加热温度不足。 比较多见的是一种侥幸心理,认为温度差不多,也许可以淬火。认为平常淬火时工件颜色也偏低,也淬起火了的。殊不知,忘记了未完全奥氏体化与淬火过程中奥氏体的预冷是两回事。加热不足的时候,在奥氏体中存在未溶铁素体,是要降低淬火硬度的;而在淬火过程中预冷时温度也只有不到800℃,但此时过冷奥氏体是不会析出铁素体的。这是对奥氏体的认识不足造成的。 ⑵冷却上存在的问题。 冷却上存在的问题只有一个,冷却速度不足。但产生冷却速度不足的原因却是较多的: 预冷过度:为防止工件淬裂,在冷却时先适当预冷再淬火是非常有必要的。如掌握不好而低于Ar1时,发生先共析转变出现先共析铁素体,将降低工件硬度。同时,对于要求严格的工件,是不允许发生先共析转变的。此时按正常工艺回火硬度将低于规定值。在预冷时要注意观察工件温度,同时也要提高辨别温度的能力,避免工件预冷到Ar1以下。 在冷却介质中冷却能力不足:以淬水为例,一是当水温较高时(如超过30℃,是生产中最容易被忽视的情况),将严重降低珠光体转变区域的冷却速度,此时任你怎样将工件冷却,想淬硬已属非分之想(因为已经部分发生了非马氏体转变)。二是装炉较密集的工件,如在介质中移动能力不足,蒸汽无法破膜,将导致局部特别是中间的工件淬火硬度不足。需要随时关注冷却介质的温度,观察装炉情况,有针对性的采取预防措施。 上述两种情况,将导致工件的冷却速度以不同方式越过C曲线。淬火后将得到各种各样的混合组织,如:铁素体+马氏体、铁素体+珠光体+马氏体、托氏体+马氏体等等,这些组织通过回火后,检测硬度都会低于正常值。 ⑶淬火冷却时间较短。

热处理常见问题与解答

热处理常见问题与解答 1. 淬火常见问题与解决技巧 Ms点随 C %的增加而降低。淬火时,过冷奥氏体开始变态为马氏体的温度称之为Ms 点,变态完成之温度称之为Mf 点。%C含量愈高,Ms点温度愈降低。0.4%C碳钢的Ms 温度约为350℃左右,而0.8%C 碳钢就降低至约200℃左右。 2. 淬火液可添加适当的添加剂(1)水中加入食盐可使冷却速率加倍:盐水淬火之冷却速率快,且不会有淬裂及淬火不均匀之现象,可称是最理想之淬硬用冷却剂。食盐的添加比例以重量百分比10%为宜。(2)水中有杂质比纯水更适合当淬火液:水中加入固体微粒,有助于工件表面之洗净作用,破坏蒸气膜作用,使得冷却速度增加,可防止淬火斑点的发生。因此淬火处理,不用纯水而用混合水之淬火技术是很重要的观念。(3)聚合物可与水调配成水溶性淬火液:聚合物淬火液可依加水程度调配出由水到油之冷却速率之淬火液,甚为方便,且又无火灾、污染及其它公害之虞,颇具前瞻性。(4)干冰加乙醇可用于深冷处理容液:将干冰加入乙醇中可产生-76℃之均匀温度,是很实用的低温冷却液。 .硬度与淬火速度之关联性。 .只要改变钢材淬火冷却速率,就会获得不同的硬度值,主要原因是钢材内部生成的组织不同。当冷却速度较慢时而经过钢材的Ps曲线,此时奥氏体变态温度较高,奥氏体会生成波来体,变态开始点为Ps 点,变态终结点为Pf 点,波来体的硬度较小。若冷却速度加快,冷却曲线不会切过Ps 曲线时,则奥氏体会变态成硬度较高的马氏体。马氏体的硬度与固溶的碳含量有关,因此马氏体的硬度会随着%C含量之增加而变大,但超过0.77%C 后,马氏体内的碳固溶量已无明显增加,其硬度变化亦趋于缓和。 3. 淬火与回火冷却方法之区别 淬火常见的冷却方式有三种,分别是:(1)连续冷却;(2)恒温冷却及(3)阶段冷却。为求淬火过程降低淬裂的发生,临界区域温度以上,可使用高于临界冷却速率的

金属热处理缺陷分析报告及案例

<<金属热处理缺陷分析及案例>>试题 一、填空题 1、热处理缺陷产生的原因是多方面的,概括起来可分为热处理前、热处理中、热处理后三个方面的原因。 2、热处理缺陷分析方法有:断口分析、化学分析、金相检验、力学性能试验、验证试验、综合分析。 3、断裂可分为两种类型:脆性断裂和韧性断裂。 4、金属断裂的理论研究表明:任何应力状态都可以用切应力和正应力表示,这两种应力对变形和断裂起着不同的作用,只有切应力才可以引起金属发生塑性变形,而正应力只影响断裂的发展过程。 5、热处理变形常用的校正方法可分为机械校正法和热处理校正法。 6、热应力是指由表层与心部的温度差引起的胀缩不均匀而产生的内应力。 7、工程上常用的表面淬火方法主要有高频感应加热淬火和火焰淬火两种。 8、热处理中质量控制的关键是控制加热质量和冷却质量。 9、过热组织晶粒粗大的主要特征是奥氏体晶粒度在3级以下。 10、真空热处理常见缺陷有表面合金元素贫化、表面不光亮和氧化色、表面增碳或增氮、粘连、淬火硬度不足、表面晶粒长大。 11、低温回火温度范围是(150-250)℃,中温回火温度范围是(350-500)℃,高温回火温度范围是(500-6 50)℃。

12、工件的形状愈不对称,或冷却的不均匀性愈大,淬火后的变形也愈明显。 13、马氏体片越长,撞击能量越高,显微裂纹密度会越大,撞击应力会越大,显微裂纹的数目和长度也会增加。 14、合金元素通过对淬透性的影响,从而影响到淬裂倾向,一般来说,淬透性增加,淬裂性会增加。合金元素对M S的影响较大,一般来说,M S越低的钢,淬裂倾向越大。 15、一般来说,形状简单的工件,可采用上限加热温度,形状复杂、易淬裂的工件,则应采用下限加热温度。 16、对于低碳钢制工件,若正常加热温度淬火后内孔收缩,为了减小收缩,要降低淬火加热温度;对于中碳合金钢制的工件,若正常加热温度淬火后内孔胀大,为了减小孔腔的胀大,需降低淬火加热温度。 17、工件的热处理变形分为尺寸变化和形状畸变两种形式。 二、单项选择题 1、淬火裂纹通常分为 A 四种。 A、纵向裂纹、横向裂纹、网状裂纹、剥离裂纹 B、纵向裂纹、横向裂纹、剥离裂纹、显微裂纹 C、纵向裂纹、横向裂纹、网状裂纹、表面裂纹 D、纵向裂纹、横向裂纹、剥离裂纹、应力集中裂纹 2、第一类回火脆性通常发生在淬火马氏体于 B 回火温度区间,这类回火脆性在碳钢和合金钢中均会出现,它与回火后的冷却速

焊接热处理常见缺陷

第一节常见焊后热处理缺陷 一、过热和过烧 应热处理温度过高或保温时间过长而引起晶粒显著粗化的现象称为过热 在实际焊接热处理中,过热可能是热电偶固定不当或测温不准确而造成的。 过热可使金属材料的强度降低,塑性变差。过热可用正火来消除。 因热处理温度过高,不仅造成晶粒粗大、而且引起晶界局部融化的现象称为过烧。 过烧可使金属材料的强度显著降低,塑性级差。过烧是无法消除的,因而只能是材料报废。 二、氧化和脱碳 氧化是指材料中的合金元素在加热过程中与氧化气氛发生作用而形成金属氧化物层(氧化皮)的一种现象。在600℃以上温度加热普通钢铁时,随氧化膜的不断增厚,氧化物晶格中积累的弹性应力场将使膜与基体的定向适应关系遭到破坏,从而使膜与工件发生开裂与脱离。金属的氧化过程伴随有脱碳过程,氧化速度快时脱碳作用不明显。 金属氧化实际上是金属消耗的过程,因而将造成工件表面不均匀,共建尺寸减小,甚至报废。 脱碳是指钢铁材料在加热过程中表层中的碳与加热介质中的脱碳气体(氧气、水蒸气等)相互作用而烧损的一种现象。托探是材料的氧化过程,当炉温在700~850℃并有大量的脱碳气氛是易发生,这是由于此时钢中碳的扩散速度与大于其表面的氧化速度所造成的。 脱碳可造成工件表面硬度不足,材料的疲劳强度下降。 当氧化和脱碳超过允许的极限时,将严重影响材料的实用性能,甚至造成工件报废。其改善措施是在保护介质中加热或在工件表面施以防氧化涂层。例如,对重要工件和精密件,可以采取防氧化涂料来防止其在加热过程中发生氧化和脱碳。常用的防氧化涂料有:(1)砂42%+粘土44%+氧化铅2%+硼砂10%+碳酸钠2%+,60℃干燥5小时后热处理; (2)04玻璃料20%+011玻璃料15%+氧化铬4%+云母氧化铁8%+滑石粉10%+改性膨润土3%+虫胶溶剂(38%)20%+溶剂20%,室温放置8~12小时后热处理。(3)其他涂料,参见标9-1 标9-1 常用的抗氧化防脱碳涂料

T12钢热处理工艺

金属材料与热处理技术课程设计 题目:T12钢热处理工艺课程设计 院(系):冶金材料系 专业年级:材料1201 负责人:陈博 唐磊,杨亚西, 合作者:谭平,潘佳伟,多杰仁青 指导老师:罗珍 2013年12月

热处理工艺课程设计任务书 系部冶金材料系专业金属材料与热处理技术 学生姓名陈博,杨亚西,唐磊,谭平,多杰仁青,潘佳伟 课程设计题目T12 设计任务: 1,课程设计的目的:为了使我们更好地了解碳素工具钢的性能及其热处理工艺流程。培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力,并使其所学知识得到巩固和发展。学习热处理工艺设计的一般方法,热处理设备选用和装夹具设计等进行热处理设计的基础技能训练。 2.课程设计的任务分组(碳素工具钢T12) ①:锉刀的热处理工艺(唐磊) ②:热处理后的组织金相分析(陈博) ③:淬火(潘佳伟) ④:回火(多杰仁青) ⑤:局部淬火(谭平) ⑥:缺陷分析(杨亚西) 3.课程设计的内容: T12钢热处理工艺设计流程 4参考文献: 【1】詹艳然,吴乐尧,王仲仁.金属体积成形过程中温度场的分析.塑性工程学报,2001,8(4) 【2】叶卫平,张覃轶.热处理实用数据速查手册.机械工业出版社.2005,59---60 【3】许天己钢铁热处理实用技术.化学工业出版社2005,134"~136 设计进度安排: 第一周周一~周二钢的普通热处理工艺设计理论学习 周三~周五分组进行典型金属材料的热处理工艺设计第二周周一~周三撰写设计说明书 周四~周五答辩 指导教师(签字): 年 月日

热处理工艺卡 热处理工艺卡材料牌 号 T12 零件重 量 锉刀400g 工艺路 线 热轧钢板冲压下料——退火——校直——铣或刨侧 面——粗磨——半精磨——剁齿——淬火加回火。 技术条件检验方法 硬度HRC60-62,HB≤207 洛氏硬度计,布氏硬度计 金相组 织 珠光体,马氏体和 渗碳体 金相观察 力学性 能 硬度:退火,≤ 207HB,压痕直径≥ 4.20mm;淬火:≥ 62HRC 布氏法,洛氏法 工 序号工序名称设备 装炉方式 及数量 加热温 度℃ 保温 时min 冷却 介 质 温 度 ℃ 冷却时间 min 1 预热加热炉- 550-65 加热 时间 的5-6 倍 - - - 2 球化退火退火炉- 760-77 0 2-4h 空 气 550 -60 4h 3 淬火保护气 氛炉- 770-78 - 水150 -20 10 4 低温回火回火炉- 160-18 0 0.75- 1h 空 气 150 60 编制人陈博编制日期2013.12.11 审核日期

“钢的热处理原理及工艺”作业题

“钢的热处理原理及工艺”作业题 第一章固态相变概论 1、扩散型相变和无扩散型相变各有哪些特点? 2、说明晶界和晶体缺陷对固态相变成核的影响。 3、为何新相形成时往往呈薄片状或针状? 4、说明相界面结构在金属固态相变中的作用,并讨论它们对新相形状的影响。 5、固-固相变的等温转变动力学图是“C”形的原因是什么? 第二章奥氏体形成 1、为何共析钢当奥氏体刚刚完成时还会有部分渗碳体残存?亚共析钢加热转变时是否也存在碳化物溶解阶段? 2、连续加热和等温加热时,奥氏体形成过程有何异同?加热速度对奥氏体形成过程有何影响? 3、试说明碳钢和合金钢奥氏体形成的异同。 4、试设计用金相-硬度法测定40钢和T12钢临界点的方案。 5、将40、60、60Mn钢加热到860℃并保温相同时间,试问哪一种钢的奥氏体晶粒大一些? 6、有一结构钢,经正常加热奥氏体化后发现有混晶现象,试分析可能原因。 第三章珠光体转变 1、珠光体形成的热力学特点有哪些?相变主要阻力是什么?试分析片间距S与过冷度△T的关系。 2、珠光体片层厚薄对机械性能有什么影响?珠光体团直径大小对机械性能影响如何? 3、某一GCr15钢制零件经等温球化退火后,发现其组织中除有球状珠光体外,还有部分细片状珠光体,试分析其原因。 4、将40、40Cr、40CrNiMo钢同时加热到860℃奥氏体化后,以同样冷却速度使之发生珠光体转变,它们的片层间距和硬度有无差异? 5、试述先共析网状铁素体和网状渗碳体的形成条件及形成过程。 6、为达到下列目的,应分别采取何热处理方法? (1)为改善低、中、高碳钢的切削加工性; (2)经冷轧的低碳钢板要求提高塑性便于继续变形; (3)锻造过热的60钢毛坯为细化其晶粒; (4)要消除T12钢中的网状渗碳体; 第四章、马氏体转变

常见零件的热处理方式

一、齿轮 1.渗碳及碳氮共渗齿轮的工艺流程 毛坯成型→预备热处理→切削加工→渗碳(碳、氮共渗)、淬火及回火→(喷丸)→精加工2.感应加热和火焰加热淬火齿轮用钢及制造工艺流程 配料→锻造→正火→粗加工→精加工→感应或火焰加热淬火→回火→珩磨或直接使用调质 3.高频预热和随后的高频淬火工艺流程 锻坯→正火→粗车→高频预热→精车(内孔、端面、外圆)滚齿、剃齿→高频淬火→回火→珩齿 二、滚动轴承 1.套圈工艺流程 棒料→锻制→正火→球化退火 棒料→钢管退火磨→补加回火→精磨→成品 2.滚动体工艺流程 (1)冷冲及半热冲钢球 钢丝或条钢退火→冷冲或半热冲→低温退火→锉削加工→软磨→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→补加回火→精磨→成品 (2)热冲及模锻钢球 棒料→热冲或模锻→球化退火→锉削加工→软磨→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→补加回火→精磨→成品 (3)滚子滚针 钢丝或条钢(退火)→冷冲、冷轧或车削→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→附加回火→精磨→成品 三、弹簧 1.板簧的工艺流程

切割→弯制主片卷耳→加热→弯曲→余热淬火→回火→喷丸→检查→装配→试验验收 2.热卷螺旋弹簧工艺流程 下料→锻尖→加热→卷簧及校正→淬火→回火→喷丸→磨端面→试验验收 3.冷卷螺旋弹簧工艺流程 下料→锻尖→加热→卷簧及校正→去应力回火→淬火→回火→喷丸→磨端面→试验验收 四、汽车、拖拉机零件的热处理 1.铸铁活塞环的工艺流程 (1)单体铸造→机加工→消除应力退火→半精加工→表面处理→精加工→成品 (2)简体铸造→机加工→热定型→内外圆加工→表面处理→精加工→成品 2.活塞销的工艺流程 棒料→粗车外圆→渗碳→钻内孔→淬火、回火→精加工→成品 棒料→退火→冷挤压→渗碳→淬火、回火→精加工→成品 热轧管→粗车外圆→渗碳→淬火、回火→精加工→成品 冷拔管→下料→渗碳→淬火、回火→精加工→成品 3.连杆的工艺流程 锻造→调质→酸洗→硬度和表面检验→探伤→校正→精压→机加工→成品 4.渗碳钢气门挺杆的工艺流程 棒料→热镦→机加工成型→渗碳→淬火、回火→精加工→磷化→成品 5.合金铸铁气门挺杆的工艺流程 合金铸铁整体铸造(间接端部冷激)→机械加工→淬火、回火→精加工→表面处理→成品合金铸铁整体铸造(端部冷激)→机械加工→消除应力退火→精加工→表面处理→成品钢制杆体→堆焊端部(冷激)→回火→精加工→成品 钢制杆体→对焊→热处理→精加工→表面处理→成品 6.马氏体型耐热钢排气阀的工艺流程 马氏体耐热钢棒料→锻造成型→调质→校直→机加工→尾部淬火→抛光→成品 7.半马氏体半奥氏体型耐热钢(Gr13Ni7Si2)排气阀的工艺流程

钢的热处理缺陷分析

钢的热处理缺陷分析(2学时) 一、实验目的: 1、了解热处理各种热处理缺陷产生的原因及防止措施, 2、用金相显微镜观察及分析各种热处理缺陷, 3、学会用金相显微镜测定脱碳层的方法。 二、实验内容: 在各种热处理工艺中淬火缺陷最为常见,如硬度不足、软点、变形甚至开裂等,但产生的原因很多,须丛各个方面进行检查及分析。其中金相检验较为方便,而占有重要地位。(一)、热处理缺陷分析的一般步骤: 首先应了解零件的技术要求,使用材料、热处理工艺等。 1、零件的外观检查;有无裂纹、裂纹的情况、分布状况及大小,断口形貌。 2、硬度测量:判断热处理硬度是否达到技术要求,为金相检验提供数据。 3、必要时进行材料的化学成分分析;判断材料是否混料而误用成其它材料。 4、正确的取样;选取有代表性的部位,否则将得出错误结论。 5、金相检验:试样经磨制抛光后,必要时可在浸蚀之前检查裂纹形态和夹杂物的情况, 来判断是否是形成裂纹的原因。 6、作出结论:通过多方面的检验后,找出缺陷形成及产生的证据及原因,可能的话提 出改进的建议。 三、常见的热处理缺陷有如下几种; 1,、中碳钢及中碳合金钢淬火后正常组织是细小及中等粗细的马氏体。当这种马氏体组织中有部分铁素体,就会使淬火马氏体的硬度下降,当铁素体数量越多硬度就越低,产生这种现象的主要原因是加热温度低于A C3。所致。 2、另外在中碳钢及中碳合金钢淬火后正常组织是细小及中等粗细的马氏体。当这种马氏体组织中夹有贝氏体或屈氏体,有时还伴有少量铁素体,就会使淬火马氏体的硬度下降,后两者的数量越多则硬度越低,产生这种现象的主要原因是冷却速度不够迅速。 马氏体+铁素体组织马氏体+屈氏体组织当马氏体太细小,同时又出现白色块状铁素体,这是淬火加热温度偏低所制。 2、高碳钢及高碳合金钢再淬火后的正常淬火组织应该是针状或细针状马氏体及均匀分布的小颗粒炭化物。当组织中炭化物颗粒较多,这说明炭化物溶入不足,马氏体的碳及合金化浓度不够,甚至有部分未溶入奥氏体的珠光体小区域存在,这时还表现为硬度低或硬度不均匀。这是淬火加热温度偏低所制。 有时组织中含有少量屈氏体,当含量多时表现为硬度不足,当含量少时只有用金相法进行检验。为了确保质量一些钢材都有它的一套质量检验标准。 3、当淬火组织中马氏体针叶粗大,高碳钢中炭化物减少甚至消失,出现明显的残余奥

常见热处理及优缺点

一退火 将钢件加热到高于或低于钢的临界点,保温一定时间,随后在炉内或埋入导热性较差的介质中缓慢冷却,以获得接近平衡的组织,这种工艺叫— 目的: 1) 降低硬度—切削加工 2) 细化晶粒,改善组织—提高机械性能 3) 消除内应力—淬火准备 4) 提高塑性,韧性—冷冲压, 冷拉拔 1 完全退火:将钢加热到Ac3以上30~50℃,保温一定时间后,缓慢冷却以获得接近平衡状态组织(P+F)的热处理工艺. 目的:通过完全重结晶,使锻,铸,焊件降低硬度,便于切削加工,同时可消除内应力,使A充分转变成正常的F 和P. 应用: 亚共析钢 * 不能用于共析钢,∵在Accm以上缓冷,会析出网状渗碳体(Fe3CⅡ),脆性↑ 2 不完全退火:将共析钢或过共析钢加热到Ac1以上20~30℃,适当保温,缓慢冷却的热处理工艺-- 又叫球化退火. 目的:使珠光体组织中的片状渗碳体转变为粒状或球状,这种组织能将低硬度,改善切削加工性.并为以后淬

火做准备.减小变形和开裂的倾向. 应用:共析钢,过共析钢(球化退火) 3 等温退火:将钢件加热到Ac3A(亚共析钢)或Ac1(共析钢或过共析钢)以上,保温后较快地冷却到稍低于Ar1的温度,再等温处理,A转变成P后,出炉空冷. 目的: 节省退火时间,得到更均匀的组织,性能. 应用: 合金工具钢,高合金钢 4 去应力退火:将钢加热到Ac1以下某一温度(约500~650℃)保温后缓冷. (又叫低温退火) 目的:消除内应力 应用:铸,锻,焊 *不发生相变,重结晶例子:杯裂 5 再结晶退火:将钢件加热到再结晶温度以上150~250℃,即650~750℃,保温,空冷. 目的: 发生再结晶,消除加工硬化. 应用: 冷扎,冷拉,冷压等 * 可能相变 6 扩散退火: 均匀化退火,高温进行 目的:消除偏析,应用:铸件 二正火 钢件加热到Ac3(亚)或Accm(过共)以上30~50℃,保

模具钢材常见缺陷原因分析与处理方法

模具钢材常见缺陷原因分析与处理方法 模具产品生产过程中,模具钢材常常会出现各种缺陷,本文介绍了模具钢材常见的缺陷产生原因和解决方案。 1、变形 材料变形原因之一是由于制造商为了降低成本,实际采用模具的材料并非专用模具钢材,模板的刚性不足,厚度不够,造成的变形。 预防措施:①在制造精密复杂模具时,要尽量选择碳化物偏析较小的模具钢,不要图便宜,选用小钢厂生产的材质较差钢材。②对存在碳化物严重偏析的模具钢要进行合理锻造,来打碎碳化物晶块,降低碳化物不均匀分布的等级,消除性能的各向异性。③对锻后的模具钢要进行调质热处理,使之获得碳化物分布均匀、细小和弥散的索氏体组织、从而减少精密复杂模具热处理后的变形。④对于尺寸较大或无法锻造的模具,可采用固溶双细化处理,使碳化物细化、分布均匀,棱角圆整化,可达到减少模具热处理变形的目的。 处理时除了对应解决外,加宽模脚或在模具中部各点使用加力柱顶住。某些模具本身要求并不高,可在焦点位置瞬间高温加热变形,相当有效。人们经常磨掉模板的边缘,使其减少了接触面,要尽量减少磨深,以利于模具的有效寿命。模板变形后的型腔角尺度的偏差是很难纠正的,过紧的芯子使得型腔被壁变形,多型腔时这种现象特别严重,勉强使用的话,模板中间的飞边不会改观,尤其是注射尼龙等流动性好产品,应该磨平重配芯子。模具修整时焊接在较薄位子,变形量也是不可忽视的。 另外,热处理不当和残余应力,电火花加工应力等原因也会造成模具内各部分的膨胀的不一致性,从而形成因加热不均的内应力。在钢的相变点以下温度,不均匀的加热主要产生热应力,超过相变温度加热不均匀,还会产生组织转变的不等时性,既产生组织应力。因此加热速度越快,模具表面与心部的温度差别越大,应力也越大,模具热处理后产生的变形也越大。 预防措施:对复杂模具在相变点以下加热时应缓慢加热,一般来说,模具真空热处理变

轴承热处理后常见六大质量缺陷

轴承热处理后常见六大质量缺陷 轴承作为机械设备精密零部件,使用质量性能会直接影响到机械设备使用性能,因此我们在使用轴承时,一定要按照一定的性能要求,因此很多厂商为了提高轴承使用性能,进而采用热处理工艺进行提升,但是在热处理工艺后轴承常会出现六大质量缺陷,中华标准件网分享如下。 1、过热 从轴承零件粗糙口上可观察到淬火后的显微组织过热。但要确切判断其过热的程度必须观察显微组织。若在GCr15钢的淬火组织中出现粗针状马氏体,则为淬火过热组织。形成原因可能是淬火加热温度过高或加热保温时间太长造成的全面过热;也可能是因原始组织带状碳化物严重,在两带之间的低碳区形成局部马氏体针状粗大,造成的局部过热。过热组织中残留奥氏体增多,尺寸稳定性下降。由于淬火组织过热,钢的晶体粗大,会导致零件的韧性下降,抗冲击性能降低,轴承的寿命也降低。过热严重甚至会造成淬火裂纹。 2、欠热 淬火温度偏低或冷却不良则会在显微组织中产生超过标准规定的托氏体组织,称为欠热组织,它使硬度下降,耐磨性急剧降低,影响轴承寿命。 3、淬火裂纹 轴承零件在淬火冷却过程中因内应力所形成的裂纹称淬火裂纹。造成这种裂纹的原因有:由于淬火加热温度过高或冷却太急,热应力和金属质量体积变化时的组织应力大于钢材的抗断裂强度;工作表面的原有缺陷(如表面微细裂纹或划痕)或是钢材内部缺陷(如夹渣、严重的非金属夹杂物、白点、缩孔残余等)在淬火时形成应力集中;严重的表面脱碳和碳化物偏析;零件淬火后回火不足或未及时回火;前面工序造成的冷冲应力过大、锻造折叠、深的车削刀痕、油沟尖锐棱角等。总之,造成淬火裂纹的原因可能是上述因素的一种或多种,内应力的存在是形成淬火裂纹的主要原因。淬火裂纹深而细长,断口平直,破断面无氧化色。它在轴承套圈上往往是纵向的平直裂纹或环形开裂;在轴承钢球上的形状有S形、T形或环型。淬火裂纹的组织特征是裂纹两侧无脱碳现象,明显区别与锻造裂纹和材料裂纹。 4、热处理变形 轴承零件在热处理时,存在有热应力和组织应力,这种内应力能相互叠加或部分抵消,是复杂多变的,因为它能随着加热温度、加热速度、冷却方式、冷却速度、零件形状和大小的变化而变化,所以热处理变形是难免的。认识和掌握它的变化规律可以使轴承零件的变形(如套圈的椭圆、尺寸涨大等)置于可控的范围,有利于生产的进行。当然在热处理过程中的机械碰撞也会使零件产生变形,但这种变形是可以用改进操作加以减少和避免的。 5、表面脱碳 轴承零件在热处理过程中,如果是在氧化性介质中加热,表面会发生氧化作用使零件表面碳的质量分数减少,造成表面脱碳。表面脱碳层的深度超过最后加工的留量就会使零件报废。表面脱碳层深度的测定在金相检验中可用金相法和显微硬度法。以表面层显微硬度分布曲线测量法为准,可做仲裁判据。 6、软点

金属热处理缺陷分析及案例

金属热处理缺陷分析及 案例 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

<<金属热处理缺陷分析及案例>>试题 一、填空题 1、热处理缺陷产生的原因是多方面的,概括起来可分为热处理前、热处理中、热处理后三个方面的原因。 2、热处理缺陷分析方法有:断口分析、化学分析、金相检验、力学性能试验、验证试验、综合分析。 3、断裂可分为两种类型:脆性断裂和韧性断裂。 4、金属断裂的理论研究表明:任何应力状态都可以用切应力和正应力表示,这两种应力对变形和断裂起着不同的作用,只有切应力才可以引起金属发生塑性变形,而正应力只影响断裂的发展过程。 5、热处理变形常用的校正方法可分为机械校正法和热处理校正法。 6、热应力是指由表层与心部的温度差引起的胀缩不均匀而产生的内应力。 7、工程上常用的表面淬火方法主要有高频感应加热淬火和火焰淬火两种。 8、热处理中质量控制的关键是控制加热质量和冷却质量。 9、过热组织晶粒粗大的主要特征是奥氏体晶粒度在3级以下。 10、真空热处理常见缺陷有表面合金元素贫化、表面不光亮和氧化色、表面增碳或增氮、粘连、淬火硬度不足、表面晶粒长大。 11、低温回火温度范围是(150-250)℃,中温回火温度范围是(350-500)℃,高温回火温度范围是(500-6 50)℃。

12、工件的形状愈不对称,或冷却的不均匀性愈大,淬火后的变形也愈明显。 13、马氏体片越长,撞击能量越高,显微裂纹密度会越大,撞击应力会越大,显微裂纹的数目和长度也会增加。 14、合金元素通过对淬透性的影响,从而影响到淬裂倾向,一般来说,淬透性增加,淬裂性会增加。合金元素对M S的影响较大,一般来说,M S越低的钢,淬裂倾向越大。 15、一般来说,形状简单的工件,可采用上限加热温度,形状复杂、易淬裂的工件,则应采用下限加热温度。 16、对于低碳钢制工件,若正常加热温度淬火后内孔收缩,为了减小收缩,要降低淬火加热温度;对于中碳合金钢制的工件,若正常加热温度淬火后内孔胀大,为了减小孔腔的胀大,需降低淬火加热温度。 17、工件的热处理变形分为尺寸变化和形状畸变两种形式。 二、单项选择题 1、淬火裂纹通常分为 A 四种。 A、纵向裂纹、横向裂纹、网状裂纹、剥离裂纹 B、纵向裂纹、横向裂纹、剥离裂纹、显微裂纹 C、纵向裂纹、横向裂纹、网状裂纹、表面裂纹 D、纵向裂纹、横向裂纹、剥离裂纹、应力集中裂纹 2、第一类回火脆性通常发生在淬火马氏体于 B 回火温度区间,这类回火脆性在碳钢和合金钢中均会出现,它与回火后的冷却速度无关。 A、(200-300)℃ B、(200-400)℃

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