金屬熱處理缺陷分析及案例課件(完整版)

金屬熱處理缺陷

分析及案例兵裝集團(tuán)2021年大規(guī)模專業(yè)培訓(xùn)授課內(nèi)容：第一局部：常見熱處理缺陷的特征、產(chǎn)生原因、危害性和預(yù)防措施。第二局部：熱處理質(zhì)量全面控制體系。第三局部：典型熱處理缺陷案例分析。第四局部：總結(jié)復(fù)習(xí)第一局部熱處理缺陷特征、原因及防止措施第一章、熱處理缺陷概述：〔二〕、分類：1、按缺陷的性質(zhì)分類：有裂紋、變形、剩余應(yīng)力、組織不合格、性能不合格、脆性及其他〔如表1－1所示〕。2、按照危害程度分類：〔2〕、第二類熱處理缺陷：3、熱處理缺陷產(chǎn)生原因：(二)、熱處理缺陷分析方法：1、熱處理缺陷的影響：直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、使用性能和平安，所以準(zhǔn)確分析和判斷十分重要。2、分析方法：斷口分析(裂源位置、擴(kuò)展方向、斷裂性質(zhì)和方式)、化學(xué)分析(材料成分、沉積物、氧化物)、金相分析(晶粒、組織、晶界)、力學(xué)性能試驗(yàn)(硬度、拉伸、沖出、疲勞斷裂韌度)、驗(yàn)證試驗(yàn)(原工藝和改進(jìn)工藝比照)、綜合分析(得出缺陷產(chǎn)生的幾種主要原因，提出改進(jìn)措施)。第二章、熱處理裂紋：(一)、產(chǎn)生原因：內(nèi)應(yīng)力作用下發(fā)生，最終斷裂。條件是內(nèi)應(yīng)力＞脆斷強(qiáng)度。(二)、斷裂類別：1、裂紋按擴(kuò)展程度：〔失穩(wěn)〕可開展裂紋、阻斷裂紋〔不斷裂〕。2、斷裂：脆性斷裂和韌性斷裂。多數(shù)為脆性斷裂〔斷口灰亮色〕〔三〕、加熱不當(dāng)形成的裂紋：B、零件尺寸和結(jié)構(gòu)：〔1〕、截面尺寸過大或過小不易淬裂?！?〕、截面突變處：淬裂傾向大。C、工藝因素：B、合理安排工藝路線C、加熱參數(shù)合理：水：簡單碳鋼件或低淬透性零件。鹽水：冷速比水快，但開裂傾向小于水。堿水：與油相似，用于淬透性較差的碳鋼件，變形小、開裂小。油：有普通、快速、等溫油。聚合物溶液：有聚乙烯醇〔PVA〕和聚二醇〔PAG〕。第三章熱處理變形2、組織和應(yīng)力狀態(tài)：〔5〕、時效與冷處理：3、化學(xué)熱處理：〔1〕、高溫處理如滲碳，工件變形較大；〔2〕、低溫處理如滲氮,工件變形較小。五、熱處理變形的矯正：第四章剩余應(yīng)力一、概述：由于溫度差和相變引起的工件內(nèi)部剩余應(yīng)力。形成原因：溫度差、體積變化種類：熱應(yīng)力和組織應(yīng)力二、熱處理內(nèi)應(yīng)力：〔一〕、熱應(yīng)力：1、加熱：表層為壓應(yīng)力、心部為拉應(yīng)力。2、冷卻：表層為拉應(yīng)力，心部為壓應(yīng)力。3、剩余熱應(yīng)力：表層為壓應(yīng)力、心部為拉應(yīng)力?！捕场⒔M織應(yīng)力〔相變應(yīng)力〕：表層為拉應(yīng)力，心部為壓應(yīng)力?！踩场⑹Ｓ鄳?yīng)力分布及影響因素：取決于成分、淬透性、工件形狀、尺寸和熱處理工藝等。

規(guī)律：1、尺寸及形狀：尺寸增大，向熱應(yīng)力轉(zhuǎn)化；形狀復(fù)雜或尺寸突變時在尺寸突變部位剩余應(yīng)力增大。2、淬透時：冷卻越快，熱應(yīng)力越大；3、未淬透時：由組織應(yīng)力和熱應(yīng)力綜合作用。三、剩余應(yīng)力對力學(xué)性能的影響：1、剩余拉應(yīng)力導(dǎo)致硬度降低，壓應(yīng)力那么提高硬度值。2、剩余應(yīng)力增大，磨損增大。3、疲勞失效：〔1〕、失效過程：裂紋萌生→裂紋擴(kuò)展?！?〕、剩余壓應(yīng)力提高工件的疲勞強(qiáng)度。4、剩余拉應(yīng)力增大了應(yīng)力腐蝕開裂的敏感性。四、剩余應(yīng)力的調(diào)整與消除：第五章組織不合格3、防止和減輕氧化脫碳的措施：主要采用保護(hù)氣氛爐或真空爐、鹽浴爐加熱，或采用感應(yīng)加熱、激光加熱等。二、過熱與過燒：〔三〕、過燒：過燒使零件性能嚴(yán)重惡化，易產(chǎn)生熱處理裂紋，因而過燒是不允許的熱處理缺陷。三、低、中碳鋼預(yù)備熱處理球化體級別不合格：1、常見缺陷:過熱和加熱缺乏。2、措施：合理選擇電流頻率、優(yōu)選比功率和加熱時間、調(diào)整感應(yīng)器與工件的間隙。五、滲碳組織缺陷：主要形式：〔1〕表層碳化物過多、大塊或網(wǎng)狀分布；〔2〕殘留A過多；〔3〕馬氏體粗大；〔4〕內(nèi)氧化；〔5〕黑色組織。六、滲氮組織缺陷：第六章力學(xué)性能不合格

二、拉伸性能和疲勞強(qiáng)度不合格：3、奧氏體不銹鋼的熱處理：4、熱處理對晶間腐蝕和點(diǎn)蝕影響：〔1〕、A型不銹鋼在400－850度、F型不銹鋼從高于900度冷卻時易析出碳化鉻，導(dǎo)致晶界腐蝕?！?〕、A型不銹鋼在800度X2小時的敏化處理后易點(diǎn)蝕。5、熱處理對應(yīng)力腐蝕開裂的影響：〔1〕金屬應(yīng)力腐蝕開裂的原因是：冶金、力學(xué)和環(huán)境三方面影響?！?〕、拉應(yīng)力是應(yīng)力腐蝕開裂的必要條件?！?〕、對A型不銹鋼進(jìn)行650度敏化處理，其應(yīng)力腐蝕開裂傾向大。6、高溫合金熱處理性能：第七章脆性5、低溫脆性：6、氫脆性：〔1〕、含義：金屬中由于含氫或在含氫的環(huán)境中工作，其塑性和韌度下降的現(xiàn)象?！?〕、氫脆原因：氫的存在、三向應(yīng)力和對氫敏感的金相組織如σ相。第二部分

熱處理缺陷預(yù)防與全面質(zhì)量控制

一、概念：熱處理全面質(zhì)量控制：對熱處理零件在整個熱處理過程中，對一切影響熱處理的因素實(shí)施全面控制。實(shí)行熱處理全面質(zhì)量控制，要改變最終檢驗(yàn)的觀念和制度，應(yīng)實(shí)行預(yù)防為主、預(yù)防與檢驗(yàn)相結(jié)合的質(zhì)量保證模式，把質(zhì)量保證的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)過程質(zhì)量控制上，把熱處理缺陷消滅在質(zhì)量形成過程中，防止造成更大浪費(fèi)，以籃球提高熱處理質(zhì)量，確保產(chǎn)品使用平安可靠和壽命。二、全面質(zhì)量控制的各環(huán)節(jié)：〔二〕熱處理前質(zhì)量控制：包括設(shè)計(jì)質(zhì)量控制、原材料和工藝材料控制、熱處理前道工序控制等?！踩场崽幚碇匈|(zhì)量控制：關(guān)鍵是控制加熱質(zhì)量和冷卻質(zhì)量。通過正確制定工藝、合理選擇設(shè)備、準(zhǔn)確操作及嚴(yán)格檢驗(yàn)進(jìn)行控制