在熱處理過程中,因工藝不當(dāng)或操作不當(dāng),常產(chǎn)生一-些缺陷。如產(chǎn)生脫碳、晶粒粗大、軟點(diǎn)和變形等缺陷;嚴(yán)重者如過熱、 過燒、裂紋,均可造成零件報(bào)廢。此外,零件的幾何形狀,如截面厚、薄懸殊,冷加工表面粗糙以及原材料組織中存在疵病,也會(huì)在熱處理過程中產(chǎn)生缺陷。
1、氧化與脫碳
金屬材料在空氣或其他氧化性氣氛中加熱時(shí),其表面即發(fā)生氧化作用,并生成氧化層,同時(shí)表面還會(huì)減少或完全失去碳分。即氧化與脫碳。鋼在A3以上加熱或A1以上加熱時(shí),強(qiáng)脫碳形成柱狀晶脫碳;弱脫碳產(chǎn)生粒狀晶脫碳。
危害:
引起構(gòu)件的嚴(yán)重變形與早期斷裂
工具鋼表面脫碳則往往形成淬火裂紋
冷變形壓力加工時(shí)易在表面出現(xiàn)裂紋
2、淬火軟點(diǎn)
淬火軟點(diǎn)特征:在經(jīng)淬火后的零件表面有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)斑點(diǎn),由于斑點(diǎn)處的硬度較低,稱為軟點(diǎn)。
產(chǎn)生原因:
1、工件原來的顯微組織不均勻。在淬火前進(jìn)行預(yù)先的正火、球化處理,使組織均勻
2、鋼件的淬透性不足,而工件的截面又較大。改用淬透性較高的鋼材。
3、工件表面脫碳。
4、淬火介質(zhì)的冷卻速度較低。
5、加熱不足,如加熱溫度低或保溫時(shí)間不足。
6、工件表面不夠清潔,如有油跡、鐵銹存在。
3、過熱缺陷
過熱特征:表現(xiàn)為組織粗化,使材料沖擊韌性顯著降低。
過熱產(chǎn)生原因:由于加熱溫度過高或保溫時(shí)間過長(zhǎng),往往會(huì)引起晶粒普遍長(zhǎng)大,而使淬火后組織粗大。
4、過燒缺陷
表現(xiàn)為除晶粒粗大外,部分晶?;虼蟛糠志ЯZ呌谌刍癄顟B(tài)。
5、淬火裂紋
淬火裂紋的特征:
多數(shù)情況下裂紋由表面向心部擴(kuò)展,宏觀形態(tài)較平直。從宏觀與微觀看,裂紋兩側(cè)均無脫碳。
產(chǎn)生原因:
較大的拉應(yīng)力因素。如冷卻太強(qiáng)烈、未及時(shí)回火、設(shè)計(jì)不合理等
材質(zhì)缺陷。如晶粒粗大、夾雜物缺陷、網(wǎng)狀碳化物、表面脫碳、嚴(yán)重偏析等
熱處理缺陷及分類
熱處理缺陷一-般按缺陷性質(zhì)分類,主要包括熱處理裂紋、變形、殘留應(yīng)力、組織不合格、性能不合格、脆性及其他缺陷七大類;
熱處理缺陷中最危險(xiǎn)的是裂紋;
熱處理變形是最常見的熱處理缺陷;
熱處理缺陷產(chǎn)生的原因概括起來可分為熱處理前、熱處理中、熱處理后三方面的原因。
熱處理缺陷分析方法
熱處理缺陷分析從斷口分析人手,輔以化學(xué)成分分析、金相分析、力學(xué)性能試驗(yàn)、無損檢驗(yàn)等檢驗(yàn)方法,調(diào)查工藝過程,進(jìn)行必要的驗(yàn)證試驗(yàn)。最后將各種分析、試驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,得出結(jié)論,并提出改進(jìn)措施。
1、斷口分析
2、化學(xué)分析
3、金相檢驗(yàn)
4、力學(xué)性能試驗(yàn)
5、驗(yàn)證試驗(yàn):通常是按原工藝和改進(jìn)工藝進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),分析檢查技術(shù)條件要求的各項(xiàng)指標(biāo)。
6、綜合分析:最終確定結(jié)論,并提出改進(jìn)措施。
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