18CrMnNiMoA钢渗碳裂纹原因分析

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。

▲铸钢件缺陷原因分析

铸钢件缺陷产生的原因分析 铸钢阀门由于其成本的经济性和设计的灵活性,因而得到广泛的运用。由于阀门铸件的基本结构属于中空结构，形状比较复杂，铸造工艺受到铸件尺寸、壁厚、气候、原材料和施工操作的种种制约，因此，铸钢件常常会出现砂眼、气孔、裂纹、缩松、缩孔和夹杂物等各种铸造缺陷, 生产控制有一定难度，尤以砂型铸造的合金钢铸件为多。因为钢中合金元素越多钢液的流动性越差,铸造缺陷就更容易产生。 一、铸钢的铸造工艺特点 铸钢的熔点较高，钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩性大，其体收缩率为10～14%，线收缩为1.8～2.5%。为防止铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷，必须采取较为复杂的工艺措施： 1、由于钢液的流动性差，为防止铸钢件产生冷隔和浇不足，铸钢件的壁厚不能小于8mm；浇注系统的结构力求简单；采用干铸型或热铸型；适当提高浇注温度，一般为1520°～1600℃，因为浇注温度高，钢水的过热度大、保持液态的时间长，流动性可得到改善。但是浇温过高，会引起晶粒粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷。因此一般小型、薄壁及形状复杂的铸件，其浇注温度约为钢的熔点温度+150℃；大型、厚壁铸件的浇注温度比其熔点高出100℃左右。 2、由于铸钢的收缩量较大，为防止铸件出现缩孔、缩松缺陷，在铸造工艺上大都采用冒口、冷铁和补贴等措施，以实现顺序凝固。

3、为防止铸钢件产生缩孔、缩松、气孔和裂纹缺陷，应使其壁厚均匀、避免尖角和直角结构、在铸型用型砂中加锯末、在型芯中加焦炭、以及采用空心型芯和油砂芯等来改善砂型或型芯的退让性和透气性。 4、铸钢的熔点高，相应的其浇注温度也高。高温下钢水与铸型材料相互作用，极易产生粘砂缺陷。因此，应采用耐火度较高的人造石英砂做铸型，并在铸型表面刷由石英粉或锆砂粉制得的涂料。为减少气体来源、提高钢水流动性及铸型强度，大多铸钢件用干型或快干型来铸造，如采用CO2硬化的水玻璃石英砂型。 二、铸钢件常见的铸造缺陷 铸钢件在生产过程中经常会发生各种不同的铸造缺陷，常见的缺陷形式有：砂眼、粘砂、气孔、缩孔、缩松、夹砂、结疤、裂纹等。 A ）砂眼缺陷 砂眼是由于金属液从砂型型腔表面冲下来的砂粒（块），或者在造型、合箱操作中落入型腔中的砂粒（块）来不及浮入浇冒系统，留在铸件内部或表面而造成的。砂眼缺陷处内部或表面有充塞着型（芯）砂的小孔，是一种常见的铸造缺陷。 B）粘砂缺陷 在铸件表面上，全部或部分覆盖着一层金属(或金属氧化物)与砂（或涂料）的混（化）合物或一层烧结构的型砂，致使铸件表面粗糙，难于清理。粘砂多发生在型、芯表面受热作用强烈的部位，分机械粘砂和化学粘砂两种。机械粘砂是由金属液渗入铸型表面的微孔中形成的，当渗入深度小于砂粒半径时，铸件不形成粘砂，只是表面粗糙，当渗入深度

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

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

钢结构常见外观缺陷

常见外观缺陷的预防及处理方法 外观缺陷，顾名思义，就是存在于构件表面，目视可见的表面质量问题。大致可归纳为：不连续、不规则、不彻底。 不连续：这里所说的不连续是指均匀连续物体中的中断，比如：存在于焊缝中的裂纹、咬边、气孔、夹杂、未熔合、未焊透等等；也有存在于构件母材中的，夹层、重皮、麻点、压痕等。这些不连续有的存在于内部，有的存在于表面。在此我们只讨论存在于焊缝或母材表面的不连续。当这些不连续的尺寸或密集度超过了标准的限值，那么它就是缺陷。就必须对这些缺陷进行修补或加强。因为存在缺陷的构件会影响构件的使用性能，部分缺陷甚至存在安全隐患。 不规则：这里所说的不规则就是指与理想形态存在偏差。如：焊瘤、未焊满等不规则的焊缝成型状态；母材因焊接变形而存在的形状偏差。部分不规则同样会危害构件的使用，如：焊缝上的焊瘤会在焊缝与母材间形成尖锐的缺口，从而产生应力集中，危害焊缝连接的可靠性；工字梁的腹板弯曲变形，会影响工字梁的受力性能，使其承载强度下降。所以超标的不规则必须按规范处理。 不彻底：这里所说的不彻底是指要求清除、清理的焊渣、飞溅、毛刺等未处理或处理不彻底。这些质量问题对构件的危害程度虽不如不连续那么严重，但这些存在于构件表面，直观可见的问题，直接影响产品的质量形象。而且这些毛毛刺刺也不只是影响构件的美观形象，它同样存在潜在危害，如：要对构件表面进行防腐处理时，油漆很难在尖锐的毛刺、锐边上形成漆膜。焊渣及飞溅也会使漆膜存在断裂或与构件表面分离。这也使漆膜存在露点，使漆膜保护失效。 这些外观缺陷存在于构件各个表面，而且形态各异。检查及处理费时费工，而且部分缺陷处理非常困难，对于较复杂的结构件更为明显。不光是费时费工，还很难取得理想的效果。思考一下，你会发现：其实这些缺陷大多因不规范的施工造成。因为在施工时不按工艺要求而产生的，也有生产施工时不仔细对构件造成损伤。这些看似为了施工省时省工，但岂不知最后要花几倍的时间及人工去处理！；另外在生产处理这些外观缺陷时，常常会遗漏大量典型的外观缺陷未处理、有的缺陷也是多次处理未达标、还有的处理旧缺陷又造成新的缺陷、也有处理过度，造成浪费。所以对于这些外观缺陷，一定要在施工时注意预防，尽量减少这些外观缺陷的发生，在处理这些缺陷时，掌握一定的检查方法、了解各类缺陷的形态及修补的方法，针对处理、一步到位。这样才能真真做到省时省工，事半功倍。为此整理这出这份文档。对常见的缺陷进行描述及图片展示，让大家了解什么样的才是必须处理的缺陷。也会对各类缺陷的产生原因进行分析，从而在生产施工时注意预防。还有就是缺陷的修补处理方法，参考相关标准，让大家了解正确的缺陷处理方法，知道处理的具体要求。

45钢螺母裂纹分析

45钢螺母裂纹分析 王浩杰 (技术质量部) 摘　要:通过对45钢螺母裂纹及其所用的原材料进行高、低倍组织检验以及化学成分分析,认为该原材料夹杂物超标是导致裂纹形成的主要原因。 关键词:45钢　夹杂物　裂纹 Ana lysis on C ra ck of 45Steel Nut W ang Ha oj ie (Technology &Qua lity Depa r t m en t) Ab stra ct:The result sh ows that excessive inc lusi on is the m ajor reas on of crack of 45stee l nut by means of chem i ca l co mposition analysis ,mac r o and m icro 2m eta ll ographic exam ina tion f or its raw ma t e ri a ls . Keywor ds:45stee l ;inc l usi on;c rack 1　情况简介 图1所示是用45钢锻造而成的螺母,热处理后 发现该螺母外表面产生多道裂纹。图1　有裂纹的螺母锻件该螺母的主要生产流程:下料→锻造→红冲→ 内攻丝→热处理→除锈→镀锌。技术要求:几何尺 寸及精度符合图纸要求,外观不得有裂纹,锻造组织不得过热、过烧等。2　理化检验与结果2.1　化学成分分析对45钢螺母锻件进行化学成分分析,结果列于 表1,其化学成分符合要求。 表1　45钢螺母锻件化学成分 元素 C Si S P M n 测定值(%)0.4650.2330.0180.0190.699 2.2　原材料低倍分析 为了进一步分析锻造螺母的棒料原始质量情 况,将45钢棒材原料在50%盐酸中加热至70℃, 30m in 后,取出清洗吹干,未发现严重的缺陷,低倍组织符合要求,见图2。2.3　金相检验3　组织分析 将原材料磨制抛光后进行显微观察。试样表面22南钢科技与管理 2010年第1期 2..1

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，

45#钢管断裂原因分析要点

45#钢管断裂原因分析 目录 1.引言 (1) 1.1 45#钢简介 (1) 1.1.1 物理参数 (1) 1.1.2 化学成分 (1) 1.1.4 钢的热处理简介 (1) 1.1.5 热处理后力学性能标准 (3) 1.2 钢管主要生产工艺 (3) 1.3材料的断裂失效 (4) 1.3.1 断裂简介 (4) 1.3.2 断裂的类型及断口特征 (4) 1.3.3 韧性断裂与脆性断裂 (4) 1.3.4穿晶（晶界）断裂与沿晶断裂 (5) 1.3.5剪切断裂和解理断裂 (5) 2 .实验内容 (7) 2.1试验样品及仪器 (7) 2.1.1试验样品 (7) 2.1.2试剂及药品 (7) 2.1.3 实验仪器 (8) 2.2 实验过程 (8) 2.2.1 金相及硬度检测 (8) 2.2.1.1金相试样的线切割制备 (8)

2.2.1.2金相试样的粗磨及抛光 (9) 2.2.1.3腐蚀 (9) 2.2.1.4金相检测 (9) 2.2.1.5硬度检测 (9) 2.2.2 断裂试样的扫描检测 (10) 2.2.2.1断面预处理 (10) 2.2.2.2试样断口扫描 (10) 3实验结果分析与讨论 (11) 3.1断口形貌分析 (11) 3.2金相组织分析 (12) 3.3硬度分析 (13) 结论 (15) 参考文献 ................................................................. 错误！未定义书签。

45#钢管断裂原因分析 1.引言 1.1 45#钢简介 45号钢，是GB中的叫法，JIS中称为：S45C,ASTM中称为1045,080M46,DIN 称为：C45 。国内常叫45号钢，也有叫“油钢”。一般，市场现货热轧居多。冷轧规格1.0至4.0mm之间 1.1.1 物理参数 1.1.2 化学成分 除Fe之外，其他元素及含量如下 1.1.4 钢的热处理简介 45#钢为优质碳素结构钢，含C量为0.45%，属中碳钢，其优点是硬度不高但易于切削加工，缺点是淬火性能不好，所以如果需要表面硬度较高，又希望发挥45#刚优越的机械性能，常将45#钢作调质（先850℃正火，再840℃淬火加600℃回火处理）加表面淬火（加

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

钢板常见质量缺陷及原因分析

钢板常见质量缺陷j及原因分析 一、热轧钢板1辊印：是一组具有周期性、大小形状基本一致的凹凸缺陷，并且外观形状不规则。原因：1）一方面由于辊子疲劳或硬度不够使辊面一部分掉肉边凹；另一方面可能是辊子表面粘有异物，使表面部分呈凸出状；2）轧钢或精整加工时，压入钢板表面形成凹凸缺陷。 2表面夹杂：在钢板表面有不规则的点状块状或车条状的非金属夹杂物，其颜色一般呈红棕色、黄褐色、灰白色或灰黑色。原因：1）板坯皮下夹杂轧后暴露，或板坯原有的表面夹杂轧后残留在钢板表面上；2）加热炉耐火材料及泥沙等非金属物落在板坯表面上，轧制时压入板面。 3氧化铁皮：氧化铁皮一般粘附在钢板表面，分布于板面的局部或全部，呈黑色或红棕色；铁皮有的疏松脱落，有的压入板面不易脱落；根据外观形状不同有：红铁皮、块状铁皮、条状铁皮、线状铁皮、木纹状铁皮、流星状铁皮、纺锤状铁皮、拖曳状铁皮和散状铁皮等，其压入深度有深有浅。原因：1）压入氧化铁皮的生成取决于板坯加热条件，加热时间逾长，加热温度愈高，氧化气氛愈强，生成氧化铁皮就愈多，而且不容易脱落，产生一次铁皮难于除尽，轧制时被压入钢板表面上；2）大立辊设定不合理，铁皮未挤松，难于除掉；3）由于高压除鳞水管的水压低，水咀堵塞，水咀角度不对及使用不当等原因，使钢板表面的铁皮没有除尽，轧制后被压入到钢板表面；4）氧化铁皮在沸腾钢中发生较多，在含硅较高的钢中容易产生红铁皮。 4厚薄不均：钢板各部分厚度不一致称厚薄不均，凡厚度不均匀的钢板，一般为偏差过大，局部钢板厚度超过规定的允许偏差。原因：1）辊缝的调整和辊型的配置不当；2）轧辊和轧辊两侧的轴瓦磨损不一样；3）板坯加热温度不均。

45钢轴类零件表面横向裂纹分析

第47卷第4期2019年8月 Vol. 47 No. 4Aug. 2019 现代冶金 Modern Metallurgy 45钢轴类零件表面横向裂纹分析 朱文凯，赵宜 （中天钢铁集团有限公司，江苏常州213011） 摘要：采用宏观检验、磁粉探伤、化学成分分析、金相分析等方法，对45钢轴类零件表面横向裂纹的产生原因进行 了分析。结果表明：45钢轴类零件表面横向裂纹形貌符合磨削裂纹的特征，属于典型的磨削裂纹；磨削裂纹的产生 是由磨削热所致，主要与磨削加工工艺不当有关。 关键词：45钢；轴类零件；横向裂纹；磨削裂纹 中图分类号:TG142.41； TG115.2； TG115. 3 引言 采用45钢热轧圆钢制造的轴类零件，其加工工 序为：①103 mm 热轧圆钢下料"外表面加工至 ①100. 5 mm "表层高频感应淬火"表面磨削加工 "表面抛光"表面镀铬&近期有数根轴类零件在表 面磨削加工后，目视可发现轴类零件表面有多条裂 纹&本文对已产生裂纹的轴类零件进行了理化检 验、分析，以查找裂纹产生的原因& 1材料理化检验 1.1宏观检验 轴类零件表面横向裂纹宏观形貌如图=2所示,目视可见整根轴类零件表面有多条裂纹，局部区域已 出现剥落现象。将该轴类零件经荧光磁粉探伤后发 现,该轴类零件表面存在两种裂纹:一是沿周向分布 的裂纹，呈分散条状，各条裂纹相互平行，且与磨削方 向呈一致;二是呈网状分布的龟裂，如图3所示& 图1 轴类零件表面横向裂纹宏观形貌 图2轴类零件表面局部区域出现剥落现象 图3轴类零件经荧光磁粉探伤后显现的裂纹形貌 1?2化学成分分析 在轴类零件上取样，使用德国超谱公司 QSN750型直读光谱仪进行化学成分分析，结果如 表1所示，可知轴类零件的化学成分符合GB/T699- 2015《优质碳素结构钢》标准对45钢的成分要求& 1?3金相检验 于图3中所标取样位置取纵向截面试样分析， 轴类零件表层感应淬火层深度约3. 2 mm,感应淬 收稿日期：2019-03-13 作者简介：朱文凯（（987-），男，助理工程师& E-mail ：517063106@qq. com

“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

NM450耐磨钢裂纹控制研究

NM450耐磨钢裂纹控制研究 低合金耐磨钢是近年来兴起的一种新型钢种,因其合金含量低、耐磨性能优 异而被广泛应用,但是部分耐磨钢在生产制造过程中出现裂纹缺陷,这严重降低 了企业的生产效率。因此本文对NM450低合金耐磨钢中的裂纹进行研究,采用金相显微镜和扫描电子显微镜进行显微组织分析,通过热-力-组织耦合无缺陷有限元模型仿真模拟了钢板厚度方向热处理过程中应力的变化,用XHD-2000TMSC数显维氏硬度计进行钢板厚度方向硬度测试,对裂纹产生的原因进行了系统的研究 并优化了回火工艺。 具体研究结果如下:国内某钢厂生产的NM450耐磨钢板,对其进行火焰切割 后出现延迟裂纹,延迟裂纹萌生于偏析带处。偏析是铸坯凝固过程中形成的,不会在随后的轧制和热处理过程中消除,从而使钢板的组织和性能在厚度方向存在差异。 在钢板热处理过程中由于冷却速率不同导致组织变化不均匀会产生相变应 力,在切割过程中钢板表面和心部由于受热不均匀会在厚度方向产生较大的热应 力。相变应力和热应力会在钢板偏析带处叠加,使钢板在偏析带处萌生裂纹并沿 厚度方向扩展。 NM450钢板在淬火冷却后出现了沿厚度方向的纵裂纹,裂纹平直且延伸较长,裂纹的张开度总体呈现出中间大两端小的趋势,试样厚度中心偏析带处有向轧制 板材长度方向和轧制表面方向扩展的辐射状花样,表明裂纹起源于钢板厚度中心 偏析带位置;裂纹附近组织没有氧化圆点,有轻微的脱碳现象,自然裂开试样的裂纹内部有比较厚实紧致的氧化铁产物,综合分析NM450钢的裂纹是淬火冷却过程中在偏析带处形成的,并在残余应力的作用下延伸扩展,纵裂纹一直延伸至表面。

为了优化耐磨钢板的力学性能,解决钢板厚度方向硬度不均匀、易产生裂纹等问题,优化了回火工艺。 回火温度分别为200~350℃,保温时间分别为160~250min,通过比较不同回火工艺下NM450耐磨钢的组织和力学性能发现,回火并不能使试验钢的偏析带完全消除,但回火温度对试验钢的硬度产生了非常重要的影响。随着回火温度的升高,马氏体逐渐分解,基体组织也变得更均匀。 淬火冷却过程中产生的内应力逐渐释放,试验钢的偏析带处硬度均有下降,基体硬度变得更均匀。基体组织随着回火保温时间的延长并没有发生明显变化,硬度也没有发生明显的下降;当试验钢的回火工艺为250℃×250 min,其基体硬度最均匀,组织最稳定。 因此,采用回火工艺并不能完全避免耐磨钢裂纹的产生,但是可以在一定程度上降低裂纹的发生率。

45钢棒拉拔中心横向裂纹原因分析

收稿日期:2003212223 作者简介:管庆刚(19692),男,山东省平邑县人,1994年毕业于中南工业大学冶金专业。现任莱钢品质保证部质量监督科科长,工程师,从事质量监督与管理工作。 45钢棒拉拔中心横向裂纹原因分析 管庆刚,栾兆亮 (莱芜钢铁股份有限公司,山东莱芜271104) 摘　要:针对45钢棒拉拔中心存在的横向裂纹,从材料的金相试验、硬度检测以及拉拔工艺等方面进行了分析,确定拉拔 模角偏大、材料心部增碳是造成拉拔中心横向裂纹的原因,提出了严格炼钢操作规程和制订合理的拉拔工艺参数等建议。 关键词:45钢;中心横向裂纹;拉拔工艺;拉拔模角;心部增碳 中图分类号:TG 111.91 文献标识码:B 文章编号:100424620(2004)0420038202 Analysis for Dra wing Center H orizontal Crackle of Excellent 45Steel GUAN Qing 2gang ,LUAN Zhao 2liang (Laiwu Iron and Steel Co.Ltd.,Laiwu 271104,China ) Abstract :Pointing to the drawing center horizontal crackle of 45excellent steel ,test from metallography of material ,hardness measure and drawing process were analyzed ,then it was confirmed that drawing mould corner lean towards heavy and the heart car 2burization were main reason which caused drawing center horizontal crackle ,and measures such as strictly operating in steel making and drawing in reasonable parameters were put forward. K ey w ords :45steel ;center horizontal crackle ;drawing process ;drawing mould corner ;heart carburization 拉拔制品的尺寸精确,表面光洁,其生产工具与 设备简单且维护方便。因此,这种加工方法仍普遍应用于机械零件的生产中。但一些45钢在拉拔时,产生了中心裂纹缺陷,对金属制品的危害较大。 1　钢材检验 111　生产工艺 采用链式单线拉拔机,拉速12m/min ,模角 15°。工艺流程:坯料验收→轧头→热处理→润滑→拉拔→切头→矫直→精整→验收→包装入库。112　裂纹宏观形貌 中心裂纹是在拉拔工序中出现的,表现为轴向周期性的横裂,甚至钢材被拉断。113　金相组织 对中心裂纹的两个试样(1#、2#)进行横向及纵向金相组织检验,其中1#、2#分别为一道次及三道次后出现的。金相组织照片见图1～4。1.4　硬度测定 对45钢中心裂纹试样进行硬度检测,1#样心 部硬度HB202,边部HB216,2#样心部HB211,边部HB225。 2　原因分析 2.1　金相组织分析 45钢的基本组织为珠光体和铁素体。由图2 和图4可知,拉拔后表层金属组织发生了明显的变化,珠光体和铁素体晶粒均被拉长。而心部组织仍为退火状态组织,珠光体和铁素体均匀分布,晶粒为等轴晶(图3、图5),未发生明显的塑性变形。可以看出,拉拔时,变形不均匀,没有深入到钢材心部。 对比图1、图3发现,因拉拔道次的不同,2#样的变形程度明显大于1#样。 图4的组织几乎全是等轴珠光体,其心部碳含量已经远超出了45钢的范围,说明钢材存在明显的心部增碳。由于珠光体相对于铁素体强度大而塑性差[1],因而钢材心部塑性变形能力较边部变差。 图5是裂纹形成并扩展后末端部位的显微组织,在裂纹两侧,珠光体和铁素体晶粒已经明显被拉长,说明材料的外层部位沿着轴向发生了明显的塑性变形。对2#样横断面进行抛光,发现钢材内部存在较大颗粒的夹杂物(图6),从夹杂物的形貌与界面看,属外来夹杂物(耐火材料脱落、合金携带等), 8 3第26卷　第4期2004年8月 山　东　冶　金Shandong Metallurgy Vol 126,No 14 August 2004

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

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

各种缺陷分析与产生原因

锻造成形过程中的缺陷及其防止方法 一、钢锭的缺陷 钢锭有下列主要的缺陷： （1）缩孔和疏松 钢锭中缩孔和疏松是不可避免的缺陷，但它们出现的部位可以控制。钢锭中顶端的保温冒口，造成钢液缓慢冷却和最后凝固的条件，一方面使锭身可以得到冒口中钢液的补缩，另一方面使缩孔和疏松集中于此处，以便锻造时切除。 （2）偏析 钢锭中各部分化学成分的不均匀性称为偏析。偏析分为枝晶偏析和区域偏析两种，前者可以通过锻造以及锻后热处理得到消除，后者只能通过锻造来减轻其影响，使杂质分散，使显微孔隙和疏松焊和。 （3）夹杂 不溶于金属基体的非金属化合物称为夹杂。常见的夹杂如硫化物、氧化物、硅酸盐等。夹杂使钢锭锻造性能变化，例如当晶界处低熔点夹杂过多时，钢锭锻造时会因热脆而锻裂。夹杂无法消除，但可以通过适当的锻造工艺加以破碎，或使密集的夹杂分散，可以在一定程度上改善夹杂对锻件质量的影响。 （4）气体 钢液中溶解有大量气体，但在凝固过程中不可能完全析出，以不同形式残存在钢锭内部。例如氧与氮以氧化物、氮化物存在，成为钢锭中夹杂。氢是钢中危害最大的气体，它会引起“氢脆”，使钢的塑性显著下降；或在大型锻件中造成“白点”，使锻件报废。 （5）穿晶 当钢液浇注温度较高，钢锭冷却速度较大时，钢锭中柱状晶会得到充分的发展，在某些情况下甚至整个截面都形成柱状晶粒，这种组织称为穿晶。在柱状晶交界处（如方钢锭横截面对角线上），常聚集有易熔夹杂，形成“弱面”，锻造时易于沿这些面破裂。在高合金钢锭中容易遇到这种缺陷。 （6）裂纹 由于浇注工艺或钢锭模具设计不当，钢锭表面会产生裂纹。锻造前应将裂纹消除，否则锻造时由于裂纹的发展导致锻件报废。 （7）溅疤 当钢锭用上注法浇注时，钢液冲击钢锭模底而飞溅到钢锭模壁上，这些附着的溅沫最后不能和钢锭凝固成一体，便成溅疤。溅疤锻造前必须铲除，否则会形成表面夹层。 二、轧制或锻制的钢材中的缺陷 轧制或锻制的钢材中往往存在如下缺陷： （1）裂纹和发裂 裂纹是由于钢锭缺陷未清除，经过轧制或锻造使之进一步发展造成的。由于轧制或锻造的工艺规范不当，在钢材内引起很大的内应力，也会造成裂纹。断面大、合金元素多的钢材容易产生裂纹。 发裂是深度为0.50～1.50mm的发状裂纹，它是轧制或锻造时由于钢锭皮下气泡沿变形方向被拉长或夹杂物沿变形方向伸长而形成。发裂一般需经酸洗后才能发现。 （2）伤痕和折叠 伤痕是钢材表面上深约0.2～0.30mm的擦伤、划伤细痕。 折叠一般由于轧制或锻造工艺不当造成。 （3）非金属夹杂和疏松