热处理的缺陷与危害

钢丝热处理缺陷及其危害

一、过热与过烧

过热是指加热温度过高或保温时间过长，致使奥氏体晶粒显著粗化现象，这种现象在随后冷却的结果是线材内部晶粒粗大，钢丝的力学性能差，韧性很差。

过烧是指加热温度接近于某些低熔点相的熔化温度时，使处在晶界处的这些低熔点相发生熔化现象。过烧使得晶界被破坏，影响到晶粒与晶粒的结合力，因而钢丝强度很低，脆性极大。

过热与过烧都是由于加热温度过高或保温时间过长引起的。因此，其预防办法是严格按工艺要求控制钢丝加热温度和保温时间，并经常检查热工仪表的准确性。

二、氧化与脱碳

氧化是指钢丝在加热时，炉内的一些氧化性气体与钢丝中的铁起化学反应，在钢丝表面生成一层松脆的氧化铁皮。其化学反应如下：

2Fe+O2→2FeO

Fe+H20→FeO+H2↑

Fe+COz→FeO+CO↑

脱碳是指钢丝在加热时，钢丝表层溶于奥氏体的碳或渗碳体里的碳与氧结合，脱离钢丝表层，即钢丝表层的碳被烧掉。其化学反应如下：

2C+02→2C0↑

C+C02→2C0↑

C+H2O→CO↑+H2↑

C+2H2→CH4↑

钢丝表面氧化不仅损耗金属，而且在酸洗时会增大酸耗。脱碳会降低钢丝表层的强度和硬度，影响其耐磨性，尤其会影响钢丝的疲劳强度。为了防止钢丝氧化与脱碳，可采用控制炉内气氛加热钢丝(明火加热时)、或在钢丝加热时采用气体保护。

三、钢丝脆断

钢丝脆断的原因是钢丝在冷却时，冷却速度过快，在钢丝局部或通条产生了脆性极大的马氏体组织。例如，钢丝在正火热处理刚出加热炉时，钢丝若与水或与控制冷却装置的小管(管外为冷水)接触，就会产生马氏体组织。钢丝在铅淬火处理时，向铅槽入口端覆盖的木炭粉洒水，若水接触到钢丝，也要产生马氏体组织。

四、钢丝通条性能不均

其特征是整根钢丝沿长度方向力学性能不均，承受冷变形能力差。

产生钢丝通条性能不均的原因主要有停车卸线、设备运转不正常；或者是钢丝穿线时未及时将钢丝插入铅液；钢丝若采用电接触加热，电压波动也会造成钢丝性能不均。

五、钢丝挂铅

所谓钢丝挂铅是指钢丝经铅淬火后，在钢丝表面附着断续的或连续的铅或氧化铅。一般来说，粗直径钢丝比细直径钢丝容易挂铅。钢丝挂铅其危害性很大，一是影响热处理后的电镀，二是影响下道工序进行的拉拔。

产生挂铅的原因很多，也很复杂，主要有以下几个原因：

(1)半成品钢丝表面锈蚀。

(2)钢丝在铅槽内互相搅在一起，或铅槽压辊磨损严重，使钢丝刮伤。

(3)钢丝在铅槽入口端和出口端未覆盖好。

(4)钢丝进铅槽前未清洗干净(如硼砂引起挂铅)或太光滑。

(5)钢丝线温太高、铅液温度太低也容易挂铅。

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。

铸造铝合金热处理质量缺陷及其消除与预防

铸造铝合金热处理质量缺陷及其消除与预防铝合金铸件热处理后常见的质量问题有：力学性能不合格、变形、裂纹、过烧等缺陷，对其产生原因和消除与预防办法分述如下。（1）力学性能不合格通常表现为退火状态伸长率（δ5）偏低，淬火或时效处理后强度和伸长率不合格。其形成的原因有多种：如退火温度偏低、保温时间不足，或冷却速度太快；淬火温度偏低、保温时间不够，或冷却速度太慢（淬火介质温度过高）；不完全人工时效和完全人工时效温度偏高，或保温时间偏长；合金的化学成分出现偏差等。消除这种缺陷，可采取以下方法：再次退火，提高加热温度或延长保温时间；提高淬火温度或延长保温时间，降低淬火介质温度；如再次淬火，则要调整其后的时效温度和时间；如成分出现偏差，则要根据具体的偏差元素、偏差量，改变或调整重复热处理的工艺参数等。（2）变形与翘曲通常在热处理后或随后的机械加工过程中，反映出铸件尺寸、形状的变化。产生这种缺陷的原因是：加热升温速度或淬火冷却速度太快（太激烈）；淬火温度太高；铸件的设计结构不合理（如两连接壁的壁厚相差太大，框形结构中加强筋太薄或太细小）；淬火时工件下水方向不当及装料方法不当等。消除与预防的办法是：降低升温速度，提高淬火介质温度，或换成冷却速度稍慢的淬火介质，以防止合金产生残余应力；在厚壁或薄壁部位涂敷涂料或用石

棉纤维等隔热材料包覆薄壁部位；根据铸件结构、形状选择合理的下水方向或采用专用防变形的夹具；变形量不大的部位，则可在淬火后立即予以矫正。（3）裂纹表现为淬火后的铸件表面用肉眼可以看到明显的裂纹，或通过荧光检查肉眼看不见的微细裂纹。裂纹多曲折不直并呈暗灰色。产生裂纹的原因是：加热速度太快，淬火时冷却太快（淬火温度过高或淬火介质温度过低，或淬火介质冷却速度太快）；铸件结构设计不合理（两连接壁壁厚差太大，框形件中间的加强筋太薄或太细小）；装炉方法不当或下水方向不对；炉温不均匀，使铸件温度不均匀等。消除与预防的办法是：减慢升温速度或采取等温淬火工艺；提高淬火介质温度或换成冷却速度慢的淬火介质；在壁厚或薄壁部位涂敷涂料或在薄壁部位包覆石棉等隔热材料；采用专用防开裂的淬火夹具，并选择正确的下水方向。（4）过烧表现为铸件表面有结瘤，合金的伸长率大大下降。产生过烧的原因是：合金中的低熔点杂质元素如Cd, Si, Sb等的含量过高；加热不均匀或加热太快；炉局部温度超过合金的过烧温度；测量和控制温度的仪表失灵，使炉实际温度超过仪表指示温度值。消除与预防的办法是：严格控制低熔点合金元素的含量不超标；以不超过3℃/min的速度缓慢升温；检查和控制炉各区温度不超过±5℃；定期检查和校准温度测控仪表，确保仪表测温、示温、控温准确无误。 (5) 表面腐蚀表现为在铸件的表面出现斑纹或块状等，其色泽与铝合金铸件表面明显不同。

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。

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。

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。

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

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

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

热处理的断裂及预防

1简介热处理裂纹的分类：非淬火裂纹——表面龟裂、表面边缘T型裂纹；淬火裂纹——纵裂（组织应力型）、弧裂（局部拉应力型）、大型工件淬火裂纹（纵断、横断）、边廓表面裂纹（局部拉应力型）、脱裂、第二类应力裂纹 2纵裂 ⑴纵裂的宏观形态沿细长零件表面启裂，在沿纵向扩展的同时，又以垂直表面的方向向截面内部扩展，形成外宽内尖的楔形裂口。纵裂的扩展总是终止于截面的中心处附近，外观上看纵向单条裂纹和横截面上的楔形裂口，是纵裂的基本宏观形态。 ⑵纵裂的形成条件淬透是纵裂形成的必要条件。小工件淬透后的应力状态属于组织应力型残余应力，一般情况下组织应力的切向应力显著大于轴向应力。因此形成组织应力型残余应力是纵裂的应力条件。 ⑶纵裂预防措施 ①采用较缓慢的冷却介质，如油等。也可用水、油双液淬火，但水、油双液淬火对于一些小件无实际使用价值。 ②工件加热避免过热，出炉后可适当预冷，淬火后及时回火。 ③加强技术管理技术培训，切实对有关工艺操作人员进行淬裂理论教育。 3弧裂 ⑴弧裂形成的条件应同时具备整体快速冷却、不能淬透、具有弧裂的几何敏感部位的结构形式。 ⑵几何敏感部位的结构形式有孔洞、凹面和碗面、截面尺寸突变、轴肩。 ⑶几何敏感部位的缓冷效应具有上述结构形式在淬火冷却过程中的主要作用是显著降低那里的实际冷却速度，产生缓冷效应。 ⑷几何敏感部位处的组织几何敏感部位缓冷效应，要么使局部未淬硬产生淬火屈氏体并处在马氏体的包围之中（在金相的宏观或微观上可看出）；要么淬硬层被局部明显减薄。在热处理生产中产生的弧裂中，前一种占绝大多数。 ⑸弧裂的形成扩展方式及典型宏观形态弧裂首先在几何敏感部位的表面上形成，并由此沿曲（弧）面先向截面内部定向扩展，严重时可穿越零件的其余截面，再向零件的外表面延伸，直到在那里呈弧形露出；严重时常使相应部位沿弧裂脱落（或经敲击即可脱落）。开裂面通常为形状各异的曲（弧）面，最典型的是从几个不同的方向观察时都呈弧形，是判定弧裂的重要依据。对存在于几何敏感部位上并可引起应力集中效应的因素（如尖锐拐角），并不诱发或促进弧裂的产生。 ⑹弧裂的预防措施 ①实施局部强冷：对于可能引起弧裂的零件，要考虑对几何敏感部位进行局部强冷（高温区间）的可能性和实施方法。 ②实施局部弱冷：对于可能引起弧裂的零件，要考虑对几何敏感部位进行局部弱冷（高温区间）的可能性和实

冷拔管常见缺陷产生原因及预防和消除方法

[选取日期] 冷拔无缝钢管常见的缺陷特征产生的原因及预防和消除方法 2010年10月08日孟相欣

冷拔无缝钢管常见的缺陷特征产生的原因及预防和消除方法一、折迭拔制后，钢管内外表面呈现直线或螺旋方向的折迭，局部或通长的出现在钢管上。产生的原因：管料表面有折迭或夹杂物，有严重擦伤和裂纹，管料磨修处有棱角或深宽比（H／b）不够。预防和消除方法：严格把好穿孔热轧质量关。二、尺寸超差（包括壁厚超差，壁厚不均，直径超差，椭圆偏心）直径超过了标准的偏差，在同一截面上管壁一边薄，一边厚，直径不等，长短轴之差超出标准规定。产生的原因：1、拔制模具选择不当，或芯棒（内模）调整不当。2、内外模设计制造不合理或磨损严重，或硬度不够造成变形磨损。3、热处理时间长，温度高，或热处理性能不均匀。4、增减壁的规律控制不当。5、拔制表编制不合格。6、钢管矫直时被压扁，造成误差较大。预防和消除方法：1、正确设计和选配拔管模具。2、正确执行热处理制度，均匀加热。3、正确调制矫直机，经常校对拔管机各部件和量具。 4、掌握不同钢种、不同规格钢管的增减壁规律。 5、正确合理编制拔制表。 6、椭圆度出格可重新矫直，局部椭圆度出格可切除。三、划道钢管表面上呈现纵向直线的划痕称为划道，划道长短不一，宽窄不等，多为沟状，可见沟底。

产生的原因：1、拔模表面不光滑，有裂纹或粘结金属。2、锤头过度部分有棱角，工具磨损。3、欠酸洗或毛管上残存氧化铁皮。4、磷化、皂化工序操作不当。5、内外模以损坏或磨损严重。6、中间退火不均，变形量不足。预防和消除方法：1、提高拔管模具的表面质量。2、钢管酸洗后，氧化铁皮要冲洗干净。3、锤头过度部分要圆滑无棱角。4勤检查模具和钢管的表面，发现问题及时处理。四、斗纹钢管表面沿长度方向呈高低不平的环形波浪或波浪逐个相同排列，局部或通长出现在钢管内外表面上。产生的原因：1、热处理后的性能不均，热轧时低温钢造成性能不均。2、酸洗后冲洗不干净，磷化不良导致皂化不均。3、芯杆细，拔制时芯杆产生弹性变形引起抖动。4、拔模形状不合理，入口锥角太大，使钢管与模孔的接触面积过小，使拔制拔制变形不稳定而抖动。预防和消除方法：1、按操作规程要求进行热处理，达到软化性能均匀。 2、要把好酸洗、磷化、皂化的质量关。 3、按规定的变形量拔制。 4、正确选用芯杆尺寸。五、拔凹在钢管纵向上，管壁向内呈条状凹陷，其长短无规则。产生的原因：1、无芯棒拔制（空拔）薄壁钢管时，减径量过大。2、钢管锤头端部有棱角或过度部分有皱折且变形量过大。3、管料局部璧薄（如修磨点）。预防和消除方法：1、空拔薄壁管时，要合理分配减径量。2、锤头端部应无棱角和皱折。3、对管料表面的局部缺陷进行清理。

焊后热处理的缺陷及预防

焊后热处理的缺陷及预防 [摘要] 热处理工艺在热处理技术规程中已有了较为完善的说明，但有关实际操作中的资料较少，本文主要介绍了在电力建设施工中由于热处理不正确出现的缺陷以及在实际操作中怎样避免这些缺陷。 [关键词] 热处理缺陷热处理实际操作热电偶固定随着机组向越来越大容量的发展，合金钢大量应用，对焊接热处理的要求越来越高，越来越严格。焊件经不正确的焊后热处理，会产生各种缺陷，有些缺陷可以经过重新热处理予以纠正，但有些缺陷却无法补救而造成废品。常见的缺陷有以下几种： 1、过热 1)特征：焊件在退火状态下的断口上呈现特别粗大的晶粒，在淬火的断口上呈现粗大的马氏体针状结构 2)产生原因：在加热过程中，不严格控制加热工艺所致，如加热温度过高或在高温下的停留时间过长，一般在正火或高温退火工艺中易出现。 3)危害性：粗化的结构，极易出现裂纹，即使不出现裂纹，也会使焊件的强度、塑性、韧性大大降低。 4)预防及纠正：为预防过热，加热温度必须严格控制，同时在高温的停留时间尽量缩短。对过热程度严重的焊件可重复二次退火或正火来纠正。 2、过烧 1)特征：除断口呈现粗大晶粒外，在晶粒间的边界处有熔化或氧化现象，即在晶间集聚着低熔点的杂质或氧化物。 2)产生原因：加热温度过高（大于1300℃）或在高温下保温时间过长。 3)危害性：产生过烧后会使焊件的强度、塑性、韧性急剧降低。 4)预防：必须严格执行热处理规范，且不允许氧化性火焰直接与焊件接触。产生过烧后，焊件无法补救。 3、变形与裂纹 1)特征：焊件的变形与宏观裂纹一般用肉眼可见。 2)产生原因：一是由于焊件的内应力产生，内应力的产生是由于焊件的加热冷却时内外温度不均匀造成体积膨胀或收缩不一致而引起的热应力。二是由于内部A向M转变时体积变化的不均匀性引起的结构应力，当应力超过焊件的屈服极限时发生变形。当超过焊件的强度极限时发生裂纹。 3)危害性：造成返工，增加生产工序，提高了成本，有时还造成焊件的报废。 4)预防：采取措施降低内应力。 4、硬度升高

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

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

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

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

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】

热处理缺陷裂纹产生原因分析

热处理缺陷裂纹产生原因的分析 -------------------------------------------------------------------------------- 作者：张丽更新时间：2008-2-13 江苏盐城纺织职业技术学院摘要：主要分析各种热处理方法及其他因素使金属零件产生裂纹的原因关键词：热处理缺陷裂纹因素热处理是通过加热和冷却，使零件获得适应工作条件需要的使用性能，达到充分发挥材料潜力，提高产品使用寿命和提高效能的重要的工艺方法。如果出现热处理缺陷，热处理就无法达到预期的目的，零件将成为不合格品或废品，从而造成经济损失。热处理缺陷一般按缺陷性质分类，主要包括裂纹、变形、残余应力、组织不合格、性能不合格、脆性及其他缺陷等七类。其中最危险的热处理缺陷是裂纹，一般将之称为第一类热处理缺陷，它属于不可挽救的缺陷；最常见的热处理缺陷是变形，一般称之为第二类热处理缺陷；其余缺陷如残余应力，组织不合格等属于第三类，一般统称为第三类热处理缺陷。下面着重讨论有关热处理第一类热处理缺陷――裂纹。一、金属零件的淬火裂纹影响钢件淬火裂纹形成的因素众多，主要包括冶金因素、结构因素、工艺因素等。掌握各种因素作用，各因素对淬火裂纹影响的规律，对防止淬火裂纹的发生，提高成品率有重要的意义。（1）钢件的冶金质量与化学成分的影响钢件可用锻件、铸件、冷拉钢材、热轧钢材等加工而成，各种毛坯或材料生产过程中均可能产生冶金缺陷，或者将原料的冶金缺陷遗留给下道工序，最后这些缺陷在淬火时可扩展成淬火裂纹，或导致裂纹的发生。如铸钢件在热加工工艺过程中因加工工艺不当，在内部或表面可能形成气孔、疏松、砂眼、偏析、裂痕等缺陷；在锻件毛坯中，有可能形成缩孔、偏析、白点、夹杂物、裂纹等。这些缺陷对钢的淬火裂纹有很大的影响。一般说来，原始缺陷越严重，其淬火裂纹的倾向性越大。钢的含碳量和合金元素对钢的淬裂倾向有重要影响。一般说来，随着马氏体中含碳量的增加，增大了马氏体的脆性，降低了钢的脆断强度，增大了淬火裂纹倾向。在含碳量增加时，热应力影响减弱，组织应力影响增强。水中淬火时，工件的表面压应力变小，而中间的拉应力极大值向表面靠近。油中淬火时，表面拉应力变大。所有这些都增加了淬火开裂倾向。而合金元素对淬裂的影响是复杂的，合金元素增多时，钢的导热性降低，增大了相变的不同时性；同时合金含量增大，又强化了奥氏体，难以通过塑性变形来松弛应力，因而增大热处理内应力，有增加淬裂的倾向。然而合金元素含量增加，提高了钢的淬透性，可用较缓和的淬火介质淬火，可以减少淬裂倾向。此外有些合金元素如钒、铌、钛等有细化奥氏体晶粒的作用，减少钢的过热倾向，因而减少了淬裂倾向。（2）原始组织的影响淬火前钢件的原始组织状态和原始组织对淬裂的影响很大。片状珠光体，在加热温度偏高时易引起奥氏体晶粒长大，容易过热，所以对原始组织为片状珠光体的钢件，必须严格控制淬火加热温度和保温时间。否则，将因钢件过热导致淬火开裂。具有球状珠光体原始组织的钢件，在淬火加热时，因为球状碳化物比较稳定，在向奥氏体转变的过程中，碳化物的溶解，