热处理缺陷的金相分析

1、热处理缺陷的金相分析热处理缺陷的金相分析 本节内容及重点本节内容及重点 了解常见热处理缺陷了解常见热处理缺陷 的特征及产生原因。的特征及产生原因。 热处理缺陷的金相分析热处理缺陷的金相分析 在热处理过程中，因工艺不当或操作不在热处理过程中，因工艺不当或操作不 当，常产生一些缺陷。如产生当，常产生一些缺陷。如产生脱碳脱碳、晶粒粗、晶粒粗 大、大、软点软点和变形等缺陷；和变形等缺陷； 严重者如严重者如过热过热、过过 烧烧、裂纹裂纹，均可造成零件报废。此外，零件，均可造成零件报废。此外，零件 的几何形状，如截面厚、薄悬殊，冷加工表的几何形状，如截面厚、薄悬殊，冷加工表 面粗糙以及原材料组织中存在疵病

2、，也会在面粗糙以及原材料组织中存在疵病，也会在 热处理过程中产生缺陷。热处理过程中产生缺陷。 3 3、过热缺陷、过热缺陷 过热过热特征：表现为组织粗化，使材料冲特征：表现为组织粗化，使材料冲 击韧性显著降低。击韧性显著降低。 过热产生过热产生原因：由于加热温度过高或保原因：由于加热温度过高或保 温时间过长，往往会引起晶粒普遍长大，温时间过长，往往会引起晶粒普遍长大， 而使淬火后组织粗大。而使淬火后组织粗大。 4 4、过烧缺陷、过烧缺陷 表现为除晶粒粗大外，部分晶粒或大部表现为除晶粒粗大外，部分晶粒或大部 分晶粒趋于熔化状态。分晶粒趋于熔化状态。 1 1、氧化与脱碳、氧化与脱碳 金属材料在空气或

3、其他氧化性气氛中加热时，金属材料在空气或其他氧化性气氛中加热时， 其表面即发生氧化作用，并生成氧化层，同时其表面即发生氧化作用，并生成氧化层，同时 表面还会减少或完全失去碳分。即氧化与脱碳。表面还会减少或完全失去碳分。即氧化与脱碳。 钢在钢在A3以上加热或以上加热或A1以上加热时，强脱碳形以上加热时，强脱碳形 成柱状晶脱碳；弱脱碳产生粒状晶脱碳。成柱状晶脱碳；弱脱碳产生粒状晶脱碳。 危害：危害： 引起构件的严重变形与早期断裂引起构件的严重变形与早期断裂 工具钢表面脱碳则往往形成淬火裂纹工具钢表面脱碳则往往形成淬火裂纹 冷变形压力加工时易在表面出现裂纹冷变形压力加工时易在表面出现裂纹 脱碳层深度

4、测定脱碳层深度测定 ? 2 2、淬火软点、淬火软点 淬火软点特征：在经淬火后的零件表面有时会发淬火软点特征：在经淬火后的零件表面有时会发 现斑点，由于斑点处的硬度较低，称为软点。现斑点，由于斑点处的硬度较低，称为软点。 产生原因：产生原因： 1 1、工件原来的显微组织不均匀。、工件原来的显微组织不均匀。 在淬火前进行预先的正火、球化处理，使组织均匀在淬火前进行预先的正火、球化处理，使组织均匀 2 2、钢件的淬透性不足，而工件的截面又较大。、钢件的淬透性不足，而工件的截面又较大。 改用淬透性较高的钢材。改用淬透性较高的钢材。 3 3、工件表面脱碳。、工件表面脱碳。 4 4、淬火介质的冷却速度较低

5、。、淬火介质的冷却速度较低。 5 5、加热不足，如加热温度低或保温时间不足。、加热不足，如加热温度低或保温时间不足。 6 6、工件表面不够清洁，如有油迹、铁锈存在。、工件表面不够清洁，如有油迹、铁锈存在。 5 5、淬火裂纹、淬火裂纹 淬火裂纹的特征：淬火裂纹的特征： 多数情况下裂纹由表面向心部扩展，宏观形多数情况下裂纹由表面向心部扩展，宏观形 态较平直。态较平直。 从宏观与微观看，裂纹两侧均无脱碳。从宏观与微观看，裂纹两侧均无脱碳。 产生原因：产生原因： 较大的拉应力因素。如冷却太强烈、未及时较大的拉应力因素。如冷却太强烈、未及时 回火、设计不合理等回火、设计不合理等 材质缺陷。如晶粒粗大、夹

6、杂物缺陷、网状材质缺陷。如晶粒粗大、夹杂物缺陷、网状 碳化物、表面脱碳、严重偏析等碳化物、表面脱碳、严重偏析等 1热处理缺陷及分类热处理缺陷及分类 热处理缺陷一般按缺陷性质分类，主要包括热热处理缺陷一般按缺陷性质分类，主要包括热 处理裂纹、变形、残留应力、组织不合格、性处理裂纹、变形、残留应力、组织不合格、性 能不合格、脆性及其他缺陷七大类能不合格、脆性及其他缺陷七大类 热处理缺陷中最危险的是裂纹热处理缺陷中最危险的是裂纹 热处理变形是最常见的热处理缺陷热处理变形是最常见的热处理缺陷 热处理缺陷产生的原因概括起来可分为热处理缺陷产生的原因概括起来可分为热处理热处理 前、热处理中、热处理后前、热

7、处理中、热处理后三方面的原因。三方面的原因。 2热处理缺陷分析方法热处理缺陷分析方法 热处理缺陷分析从断口分析人手，辅以化学成分分析、热处理缺陷分析从断口分析人手，辅以化学成分分析、 金相分析、力学性能试验、无损检验等检验方法，调金相分析、力学性能试验、无损检验等检验方法，调 查工艺过程，进行必要的验证试验。最后将各种分析、查工艺过程，进行必要的验证试验。最后将各种分析、 试验结果及数据进行综合分析，得出结论，并提出改试验结果及数据进行综合分析，得出结论，并提出改 进措施。进措施。 1断口分析断口分析 2化学分析化学分析 3金相检验金相检验 4力学性能试验力学性能试验 5验证试验验证试验 通常

8、是按原工艺和改进工艺进行对比试验，分析检查通常是按原工艺和改进工艺进行对比试验，分析检查 技术条件要求的各项指标。技术条件要求的各项指标。 6综合分析综合分析 最终确定结论，最终确定结论，并提出改进措施并提出改进措施。 标准号标准号标准名称标准名称 GBT 2241987钢的脱碳层深度测定方法钢的脱碳层深度测定方法 GBT 12992000合金工具钢合金工具钢 GBT 44621984高速工具钢大块碳化物评级图高速工具钢大块碳化物评级图 GBT 13299199l钢的显微组织评定方法钢的显微组织评定方法 GBT 13320199l钢质模锻件金相组织评级图及评定方法钢质模锻件金相组织评级图及评定

9、方法 GBT 43351984低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度测定法低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度测定法 GBT 72161987灰铸铁金相灰铸铁金相 GBT 944l1988球墨铸铁金相检验球墨铸铁金相检验 GBT 84931987一般工程用铸造碳钢金相一般工程用铸造碳钢金相 G BT 133051991奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢a-相面积含量金相测定法相面积含量金相测定法 GBT 640l1986铁素体奥氏体双相不锈钢中铁素体奥氏体双相不锈钢中a -相面积含量金相测定法相面积含量金相测定法 JBT 50742007低、中碳钢球化体评级低、中碳钢球化体评级 JBT 92111999中碳钢与中碳合金结构钢马氏体等级中碳钢与中碳合金结构钢马氏体等级 JBT 7713_2007高碳高合金