热处理淬火裂纹产生的原因及防止措施分析

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金属热处理产生的组织缺陷

金属热处理产生的组织缺陷

金属热处理产生的组织缺陷
金属热处理缺陷指在热处理生产过程中产生的使零件失去使用价值或不符合技术条件要求的各种补助,以及使热处理以后的后续工序工艺性能变坏或降低使用性能的热处理隐患。

最危险的缺陷为裂纹,其中最主要的是淬火裂纹,其次是加热裂纹、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。

导致淬火裂纹的原因:(1)原材料已有缺陷(冶金缺陷扩展成淬火裂纹);(2)原始组织不良(如钢中粗大组织或魏氏组织倾向大);(3)夹杂物;(4)淬火温度不当;(5)淬火时冷却不当;(6)机械加工缺陷;(7)不及时回火。

最常见的缺陷是变形,其中淬火变形占多数,产生的原因是相变和热应力。

残余应力、组织不合格、性能不合格、脆性及其他缺陷发生的频率和严重性较低。

内应力来源有两个方面:(1)冷却过程中零件表面与中心冷却速率不同、其体积收缩在表面与中心也不一样。

这种由于温度差而产生的体积收缩量不同所引起的内用力叫做“热应力”;(2)钢件在组织转变时比体积发生变化,如奥氏体转变为马氏体时比体积增大。

由于零件断面上各处转变的先后不同,其体积变化各处不同,由此引起额内应力称作“组织应力”。

钢的淬火缺陷及其防止措施

钢的淬火缺陷及其防止措施

钢的淬火缺陷及其防止措施1. 淬火工件的过热和过烧过热:工件在淬火加热时,由于温度过高或时间过长造成奥氏体晶粒粗大的缺陷。

由于过热不仅在淬火后得到粗大马氏体组织,而且易于引起淬火裂纹,因此,淬火过热的工件强度和韧性降低,易于产生脆性断裂。

轻微的过热可用延长回火时间补救。

严重的过热则需进行一次细化晶粒退火,然后再重新淬火。

过烧:淬火加热温度太高,使奥氏体晶界局部熔化或者发生氧化的现象。

过烧是严重的加热缺陷,工件一旦过烧无法补救,只能报废。

过烧的原因主要是设备失灵或操作不当造成的。

高速钢淬火温度高容易过烧,火焰炉加热局部温度过高也容易造成过烧。

2. 淬火加热时的氧化和脱碳淬火加热时,钢件与周围加热介质相互作用往往会产生氧化和脱碳等缺陷。

氧化使工件尺寸减小,表面光洁度降低,并严重影响淬火冷却速度,进而使淬火工件出现软点或硬度不足等新的缺陷。

工件表面脱碳会降低淬火后钢的表面硬度、耐磨性,并显著降低其疲劳强度。

因此,淬火加热时,在获得均匀化奥氏体时,必须注意防止氧化和脱碳现象。

在空气介质炉中加热时,防止氧化和脱碳最简单的方法是在炉子升温加热时向炉内加入无水分的木炭,以改变炉内气氛,减少氧化和脱碳。

此外,采用盐炉加热、用铸铁屑覆盖工件表面,或是在工件表面热涂硼酸等方法都可有效地防止或减少工件的氧化和脱碳。

3. 淬火时形成的内应力有两种情况:①工作在加热或冷却时,引起的热应力。

②由于热处理过程中各部位冷速的差异引起的相变应力。

当两力相复合超过钢的屈服强度时,工件就变形;当复合力超过钢的抗拉强度时,工件就开裂。

解决办法:①工件在加热炉中安放时,要尽量保证受热均匀,防止加热时变形;②对形状复杂或导热性差的高合金钢,应缓慢加热或多次预热,以减少加热中产生的热应力;③选择合适的淬火冷却介质和淬火方法,以减少冷却中热应力和相变应力。

但淬火不是最终热处理,为了消除淬火钢的残余内应力,得到不同强度、硬度和韧性配合的性能,需要配以不同温度的回火。

热处理常见缺陷分析与对策-学习总结

热处理常见缺陷分析与对策-学习总结

热处理常见缺陷分析与对策时 间:2020.10.28 学习人:吴俊 部 门:试验检测中心基本知识点:1、热处理缺陷直接影响产品质量、使用性能和安全。

2、热处理缺陷中最危险的是:裂纹。

有: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。

其中生产中最常见的裂纹是纵火裂纹。

3、热处理缺陷中最常见的是:热处理变形,它有尺寸变化和形状畸变。

4、淬火获得马氏体组织,以保证硬度和耐磨性。

淬火后应进行回火,以消除残余应力,如W6Mo5Cr4V2应进行一次回火。

5、亚共析钢淬火加热温度: +(30-50)度。

6、高速钢应采用调质处理即淬火+高温回火。

7、回火工艺若控制不当则会产生回火裂纹。

8、热处理过热组织可通过多次正火或退火消除,严重过热组织则应采用高温变形和退火联合作用才能消除。

9、渗氮零件基本组织为回火索氏体。

其原始组织中若有大块F 或表面严重脱碳,则易出现针状组织。

10、有色金属最有效的强化手段是固溶处理和固溶处理+时效处理。

11、疲劳破坏有疲劳源区、裂纹疲劳扩展和瞬时断裂三个阶段。

12、高速钢的热组织为:共晶莱氏体,也有可能晶界会熔化。

13、应力腐蚀开裂的必要条件之一是:存在拉应力。

14、65Mn 钢第二类回火脆性温度区间为250-380。

钼能有效抑制第二类回火脆性。

15、热处理时发生的组织变化中,体积比容变化最大的是马氏体。

16、防止淬裂的工艺措施:等温淬火、分级淬火、水-油淬火和水-空气双液淬火。

17、高温合金热处理产生的特殊热处理缺陷有:晶间氧化、表面成分变化、腐蚀点、晶粒粗大及混合晶粒等。

18、感应加热淬火缺陷有:表层硬度低、硬化层深度不合格、变形大、残留应力大、尖角过热及软点与软带。

19、弹簧钢的组织状态一般为:T+M 。

20、氢脆条件:氢的存在、三项应力和对氢敏感的组织。

21、断裂有脆性断裂和韧性断裂。

绝大多数热处理裂纹属脆性断裂。

22、高碳钢淬火前应进行球化退火。

23、时效变形的主要影响因素有:化学成分、回火温度和时效温度。

42crmo淬火开裂危险尺寸

42crmo淬火开裂危险尺寸

42crmo淬火开裂危险尺寸
摘要:
一、42CrMo 淬火开裂的定义和特点
二、42CrMo 淬火开裂的原因分析
1.原始材料原因
2.淬火原因
三、42CrMo 淬火开裂的预防措施
四、总结
正文:
一、42CrMo 淬火开裂的定义和特点
42CrMo 淬火开裂是指在42CrMo 钢经过淬火处理后产生的裂纹,这种裂纹往往在淬火过程中或淬火后的室温放置过程中产生,对钢材的性能和使用寿命有着重要的影响。

42CrMo 淬火开裂的特点是裂纹分布没有一定的规律,但一般容易在工件的尖角、截面突变处形成。

二、42CrMo 淬火开裂的原因分析
1.原始材料原因
42CrMo 钢在锻造过程中,可能会产生心部原始裂纹。

这些裂纹在淬火过程中会由于淬火应力而直接开裂。

另外,材料的元素偏析和原始组织粗大也可能导致开裂。

2.淬火原因
在淬火过程中,可能会出现以下几种情况:
a.淬火时使组织粗大,过热过烧组织,不同组织间的应力;
b.淬火油底下有一点水,引起的硬度不均匀;
c.淬火温度过高或过低,淬火后残余奥氏体过多或过少。

三、42CrMo 淬火开裂的预防措施
针对42CrMo 淬火开裂的产生原因,可以从以下几个方面进行预防:
1.严格控制淬火温度,避免过高或过低;
2.确保淬火油的质量和数量,避免油中混入水分;
3.合理设计工件结构,避免尖角、截面突变等容易产生应力集中的部位;
4.对原材料进行充分的热处理,减少原始裂纹。

四、总结
42CrMo 淬火开裂是一个严重影响钢材性能和使用寿命的问题。

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

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方法分述如下。

〔1〕力学性能不合格通常表现为退火状态伸长率〔6 5〕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、保温时间缺乏,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〔太剧烈〕;淬火温度太高;铸件的设计构造不合理〔如两连接壁的壁厚相差太大,框形构造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。

消除与预防的方法是: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,以防止合金产生剩余应力;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;根据铸件构造、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外表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〕;铸件构造设计不合理〔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。

消除与预防的方法是: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。

变速箱齿轮的热处理常见缺陷及其防止措施

变速箱齿轮的热处理常见缺陷及其防止措施

变速箱齿轮的热处理常见缺陷及其防止措施变速箱齿轮是汽车传动系统中的重要组成部分,其质量和性能直接影响到汽车的驾驶稳定性和可靠性。

热处理是提高变速箱齿轮性能的关键步骤之一,然而在热处理过程中常会出现一些缺陷,影响齿轮的质量。

本文将介绍变速箱齿轮热处理常见缺陷以及相应的防止措施。

一、热处理常见缺陷1. 软化现象:在热处理过程中,如果温度过高或保温时间过长,会导致齿轮表面过度软化,从而使齿轮硬度降低。

软化现象会导致齿轮的强度和耐磨性下降,影响其使用寿命。

2. 淬火裂纹:淬火过程中,如果齿轮表面温度不均匀或冷却速度过快,会产生裂纹。

这些裂纹会降低齿轮的强度和韧性,甚至引发断裂。

3. 淬火变形:淬火过程中,由于齿轮的不均匀加热或冷却不均匀,容易导致齿轮发生变形。

变形会影响齿轮的精度和配合性能,导致传动噪声和振动增加。

4. 残余应力:热处理后,齿轮内部会产生残余应力。

过大的残余应力会引起齿轮变形和裂纹,影响齿轮的使用寿命。

二、防止措施1. 控制热处理参数:合理控制热处理温度和保温时间,避免齿轮表面软化现象的发生。

同时,要保证齿轮表面温度均匀,避免淬火裂纹的产生。

2. 优化冷却方式:选择适当的淬火介质和冷却方式,确保齿轮冷却均匀,避免淬火变形的发生。

可以采用喷水冷却或油浸冷却等方式,以提高冷却效果。

3. 适当回火处理:在淬火后进行适当的回火处理,可以降低齿轮的硬度,减少残余应力的产生。

回火温度和时间的选择要根据齿轮的具体材料和要求进行调整。

4. 采用预应力技术:通过在热处理过程中施加预应力,可以减小齿轮的残余应力,提高其承载能力和抗疲劳性能。

5. 严格控制热处理工艺:热处理工艺参数的控制非常重要,要严格按照工艺规范进行操作,避免因操作不当而引起的缺陷。

6. 定期检测和评估:对热处理后的齿轮进行定期的质量检测和性能评估,及时发现并处理问题,确保齿轮的质量和性能稳定。

总结:变速箱齿轮的热处理是确保其质量和性能的关键环节,然而在热处理过程中常会出现软化现象、淬火裂纹、淬火变形和残余应力等缺陷。

TP347厚壁不锈钢管道热处理及裂纹预防措施

TP347厚壁不锈钢管道热处理及裂纹预防措施

TP347厚壁不锈钢管道热处理及裂纹预防措施TP347不锈钢管是一种具有耐高温性能的不锈钢管,常用于化工、石化、石油和电力等领域的管道系统。

在使用过程中,由于管道的厚壁特性和工作环境的复杂性,需要进行热处理和裂纹预防措施,以确保管道的安全可靠运行。

本文将介绍TP347厚壁不锈钢管道的热处理工艺和裂纹预防措施。

1. 固溶处理固溶处理是不锈钢管道热处理的第一步,其目的是溶解不锈钢中的铁素体相和碳化物,提高管材的塑性和加工性能。

TP347不锈钢在固溶处理时应控制温度在1050-1100℃范围内,保持一定时间后迅速冷却,以防止管道产生过度固溶和晶粒长大。

2. 淬火处理淬火处理是为了使固溶后的不锈钢管道获得更高的强度和硬度。

经过固溶处理的TP347不锈钢管道在850-900℃温度范围内进行快速加热,然后迅速冷却,从而形成奥氏体组织,提高管道的抗拉伸强度和硬度。

冷处理是通过冷却不锈钢管道的表面,以增强其表面硬度和耐磨性。

TP347不锈钢管道在冷处理过程中,可以采用液氮或空气冷却的方式,使表面形成马氏体组织,提高管道的耐磨性和抗腐蚀性能。

1. 控制热处理过程在TP347不锈钢管道的热处理过程中,需要严格控制加热温度、保温时间和冷却速度,以避免热处理过程中产生过度固溶或快速冷却而引起的热裂纹。

还需要对管道进行预热和后热处理,以缓解热应力和提高管道的抗裂性能。

2. 选择合适的焊接材料和工艺TP347不锈钢管道在焊接过程中容易产生焊接裂纹,因此需要选择合适的焊接材料和工艺。

可以采用低氢焊接材料、预热焊接和控制焊接层减氢处理等措施,避免焊接过程中产生裂纹。

3. 加强检测和监控在TP347不锈钢管道的制造和使用过程中,需要加强对管道的检测和监控,及时发现管道表面和内部的裂纹,采取相应的修复和防护措施。

可以采用无损检测、压力测试和振动检测等手段,确保管道的完整性和安全性。

4. 优化设计和选材在工程设计阶段,需要根据不同的工作条件和环境要求,优化TP347不锈钢管道的设计和选材,选择合适的管道壁厚、材质和连接方式,减少管道的应力集中和热应力,降低管道的裂纹风险。

模具钢淬火中的裂纹分析及解决方案

模具钢淬火中的裂纹分析及解决方案

模具钢淬火中的裂纹分析及解决方案模具钢在淬火过程中容易发生裂纹问题,这会对模具的使用寿命和性能造成严重影响。

因此,进行裂纹分析并提出解决方案至关重要。

本文将围绕模具钢淬火中的裂纹问题展开讨论,包括裂纹的形成原因、常见的裂纹类型,以及相应的解决方案。

首先,淬火中裂纹的形成原因主要有以下几点:1.内应力积累:模具钢在冷却过程中会出现温度梯度,不同部位的冷却速度不一致,导致内应力积累,最终引发裂纹。

2.不均匀变形:由于模具钢的结构和尺寸复杂,淬火过程中容易产生不均匀变形,造成应力超过材料的弹性极限,从而使裂纹形成。

3.冷却速度过快:过快的冷却速度会导致模具钢表面和内部温度梯度过大,产生应力集中,从而引发裂纹。

常见的裂纹类型主要有:1.表面裂纹:表面裂纹是最常见的裂纹类型,通常由于冷却速度过快或应力集中引起。

这种裂纹通常分布在模具钢的最外层。

2.内部裂纹:内部裂纹是由于冷却速度不均匀或结构变形造成的。

这种裂纹通常分布在模具钢的内部。

针对上述裂纹问题,下面给出一些解决方案:1.控制冷却速度:合理控制冷却速度可以减少模具钢淬火过程中的热应力,降低裂纹的风险。

可以通过增加冷却介质的温度、减小冷却介质的流量或使用其他缓慢冷却方法来实现。

2.合理设计模具结构:模具的设计结构应该避免尖角和过于薄壁的部位,以减少应力集中导致的裂纹。

在可能的情况下,可以添加过渡圆角和半径,有助于减少裂纹的风险。

3.适当的预处理:通过适当的热处理工艺可以改善模具钢的力学性能和织构,减少应力集中和变形,降低裂纹的发生。

这包括应用回火、退火和正火等热处理方法。

4.使用有效的质量控制措施:在制造模具钢过程中,需要严格控制原材料的质量,以确保材料的均匀性和稳定性。

此外,必须严格控制加工中的工艺参数,以确保产品的质量。

总结起来,模具钢淬火中的裂纹问题对模具的使用寿命和性能都有很大的影响。

针对裂纹的形成原因和类型,我们可以通过控制冷却速度、合理设计模具结构、适当的预处理和使用有效的质量控制措施等方面来解决这一问题。

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热处理淬火裂纹产生的原因
及防止措施分析
摘要:在热处理生产实践时,常常会遇到一些零件和工具,特别是形状复杂时,淬火过程因处理不当以及一些其他因素,造成工件内部存在有强大的淬火应力,以致引起淬火裂纹。

淬火裂纹直接导致零件的报废,产生的原因和条件及防止方法具有很摘要的现实意义。

关键词:淬火裂纹的实质产生原因和条件防止方法
一、淬火裂纹的实质
钢件在进行淬火是,在冷却的过程中同时产生了热应力和组织应力。

由于温度的降低使零件内部产生了热应力,由于奥氏体向马氏体的转变使内部产生了组织应力,组织应力是钢件表面淬火时拉应力,钢件表面在拉应力的作用下,有开裂的危险。

根据淬火裂纹断口形式和外观状态分析,淬火裂纹是在内应力作用下的脆性断裂。

二、淬火裂纹产生的原因和条件
1、钢的化学成分对淬火裂纹敏感性的影响
在一定的淬火介质中冷却时,钢的化学成分对热处理裂纹形成的影响,是由于它使钢件的内应力分布于应力集中的敏感性和钢的机械性能发生了改变的缘故。

合金元素对内应力的影响,则主要是由于合金元素对钢的组织结构影响的结果。

在钢中含有的所有元素中,碳对钢机械性能的影响最大,随着含碳量的增加,钢件淬火后组织应力也有所增大,由于组织应力作
用的结果,使钢的表面具有危险的拉应力。

因此,淬裂倾向将随着含碳量的增多而增大。

钢中其他常存因素,如硫、磷等夹杂物较多,呈条状、网状分布时,往往在正常淬火条件下形成裂纹。

合金元素能够在不同程度上使奥氏体的等温曲线的位置右移,即增大其淬透性,这样可以用缓慢的冷却介质进行淬火。

从而残余应力较小,是钢的马氏体转变温度降低,则残余奥氏体数量增多,组织应力减小,有利于降低钢件的淬裂倾向。

2、原材料缺陷对淬火时形成裂纹的影响
钢件内部的发纹、皮下气泡、较严重的碳化物偏析以及非金属夹杂等在淬火过程中,有可能在这些缺陷处产生裂纹。

各种锻件加工时,不论是温度过高或过低都容易在锻轧过程出现细小裂纹。

由于毛坯在锻轧后,表面上存在一些氧化皮,因此这些细小裂纹便不容易被发现。

但钢件机械加工后一些淬火处理,将会使原来存留的的裂纹扩展开来,从而使其暴露于钢件的表面。

3、钢件的结构特点对形成裂纹的影响
钢件的淬火裂纹的形成倾向与钢件的尺寸和形状等设计结构特点有关。

生产实践表明,具有截面急剧变化的工件或者有尖锐槽口的工件,在淬火冷却时这些部位会淬火时大的应力集中,都易于产生淬火裂纹。

4、淬火前的原始组织和应力状态对形成裂纹的影响
根据加热时的相变理论可以知道,钢的原始组织对加热时奥氏
体晶粒度及其长大有影响。

将钢加热到Ac1温度以上时,钢中的珠光体组织将转变为奥氏体。

高温奥氏体的晶粒大小及其长大倾向与及其长大倾向与钢的原始组织-----珠光体的形状和粗细有关。

淬火加热时,细片状珠光体的允许淬火温度范围较宽,并且淬火后可以获得较细的马氏体。

但是,与球状珠光体相比,片状珠光体却易于在加热温度偏高时引起奥氏体晶粒粗化,亦即倾向于过热。

所以对片状珠光体而言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。

球状珠光体相比在正常的淬火温度下可以保持较细小的奥氏体晶粒。

淬火后保障获得细密的马氏体组织,减小其内应力。

因此,原始组织为均匀的球状珠光体的钢对减少裂纹来说,是淬火前较理想的组织状态。

淬火前的原始组织与淬火裂纹密切相关的另一个问题,是钢件重复淬火时要充分的退火处理,即必须避免把淬火状态的组织直接再进行第二次处理,不经退火而重复淬火时,易形成裂纹。

钢件在切削加工过程时,也会产生很大的内应力,切削加工时选用的切削用量越大,产生的内应力也愈大。

这种机械加工造成的残余内应力,如果不经过去除,在淬火加热过程中,特别是高合金钢的复杂制件,有可能与由于加热速度过快产生的内应力发生叠加而导致开裂。

欲消除这种应力状态,则需要进行高温(450℃以上)的回火或去除应力的退火处理,才有利于减少钢件淬火时的变形或开裂。

5、加热因素对形成裂纹的影响
淬火加热温度越高,钢的晶粒越趋长大。

对同一牌号的钢,淬火加热温度越高,由于较大的奥氏体晶粒能使其淬透性增加,则淬火冷却时产生的应力亦越大。

另外,钢晶粒的大小,对钢破断抗力的大小的影响也很显著,随着晶粒尺寸的增大,破断抗力值则下降。

正因为淬火温度越高,奥氏体晶粒越粗大,破断抗力值越低,而且冷却时淬火时的应力越大。

所以,过热必将易于引起淬火裂纹。

若淬火温度过低,淬火后组织中有薄的网状铁素体时,尽管铁素体组织有较高的塑性,但因强度较低往往沿着铁素体网形成脆性断裂。

6、冷却因素对形成裂纹的影响
在由加热温度冷却到开始相变温度的过程中,钢的组织仍保持奥氏体状态(即过冷奥氏体),具有较低的屈服极限和很高的塑性,在应力状态上,由于没有发生相的转变,只产生热应力,所以在该冷却阶段钢件不会产生裂纹。

但钢件冷却到Ms点以下的温度,即钢发生相变时,除因冷却不一致所形成的热应力外,还有因相变进行的不等时性而产生的组织应力。

相变的结果,奥氏体转变成具有高硬度和低塑性的马氏体。

因此,在该温度区间的冷过程,最易于引起淬火裂纹。

因此,淬火时使钢在马氏体转变区间内缓慢冷却,成为防止形成裂纹的重要措施。

三、防止淬火裂纹的措施
1、改善钢件结构,合理选择钢材和确定技术条件
(1)工件各部分的截面要均匀,减少截面尺寸的急剧变化。

(2)热处理钢件在形状设计上要避免有尖锐的棱角。

(3)设计者在选择钢件所用材料时,除了应当无条件的满足钢件承载运转时所必须的强度、硬度、韧性等机械性能外,还应当严格顾及到材料在制造中的工艺性,特别是热处理的工艺问题。

(4)合理确定技术条件是减轻淬火裂纹的另一个重要途径。

a、局部硬化或表面硬化时即可满足使用性能要求者,尽量不要求整体淬火。

b、对于整体淬火钢件,局部可以放宽要求者,尽量不强求硬度一致。

c、对于贵重制件或结构及复杂的制件,当热处理难于达到技术要求时,应临时更改技术文件,适当放宽对使用寿命影响不大的要求,以免多次返修造成废品。

d、对于工作时受力复杂、承载较重的零件或工具,应当根据具体要求提出明确的技术条件。

2、妥善安排冷热加工工序和正确应用预先热处理
冷加工工序安排的合理,可以简化热处理工艺过程的复杂程度,从而降低而处理废品和提高生产率。

3、正确选择加热介质、加热温度和保温时间
(1)加热介质,淬火加热过程中应当既保证获得均匀的和晶粒度大小的奥氏体,同时其中的碳又不被烧损。

这是加热时的主要问题。

如碳量被烧损,不仅影响硬度而且易于形成淬火裂纹。

为了使钢件加热时不脱碳,可综合考虑其他因素,合理选择保护气氛、盐浴、真空加热等介质。

(2)加热温度,实际加热温度要根据加热时间和实践来确定,淬火温度过高,由于过热,淬火后亦形成裂纹;当加热不足和保温
时间不够时,钢件内部未能得到均匀的奥氏体,而有一部分铁素体存在,从而淬火后得到的组织是马氏体和少量的铁素体。

经低温回火后在使用过程中易于早期形成裂纹。

(3)保温时间,在允许的加热温度范围内,稍长的保温时间,可能对一般钢材不至于过热,但是对于锰钢,稍许延长保温时间也会产生过热,特别是在允许的加热温度的上限时,趋向更大。

因此严格控制保温时间对防止钢件过热,与严格的对待淬火温度没有同等重要意义。

4、合理选用冷却介质和冷却方法
钢件淬火冷却必须大于它的临街冷却速度才能获得完全硬化。

然而,快速冷却有事导致强大的内应力,以致形成淬火裂纹的主要因素之一。

因此,必须从既能达到硬化目的,又能免除淬火缺陷,两方面进行考虑,来正确选择冷却介质和冷却方法。

实践证明Ms 点以上的快速冷却,Ms点以下的缓冷,不仅能够使钢件硬化,并能增加热应力和减小组织应力,使形成裂纹的可能性减小。

(1)采用单液淬火时,应当在满足硬化条件下尽量采用冷却较缓慢的介质。

(2)采用双液淬火(常用水—油双液淬火),通过准确控制在水中的停留时间,达到硬化和防止裂纹产生的目的。

(3)对于截面尺寸较小的零件,采用分级淬火法是防止裂纹的行之有效的重要方法。

(4)采用等温淬火法,可使钢件强度、塑性、韧性得到合理的
配合,减少变形和裂纹的产生。

5、防止淬火裂纹的其他方法
众所周知,有许多工件的开裂不是在淬火冷却之后立即出现的,而是当工件从淬火介质中取出经过一定时间以后显现出来的,这就是所谓的时效裂纹。

毫无例外,这种时效裂纹也是由于较大的淬火应力所引起的。

若工件淬火后能够立即回火降低淬火应力,便可以有效地防止裂纹。

因此,缩短淬火与回火制件的时间间隔,已成为防止裂纹所应遵循的重要措施。

综上所述,影响淬火裂纹的因素很多。

即从结构设计到工艺分析;从备料到加工;从预先热处理到最后热处理均有导致钢件形成淬火裂纹的潜在因素。

在防止淬火裂纹方面有多种多样的方法,但值得说明的是,在生产上只求某一种措施可以万能解决开裂问题往往难于办到。

因此,为消除淬火裂纹,需要从各方面着手去解决。

那海娟。

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