《金属热处理缺陷分析及案例》教学课件

1、金属热处理缺陷分析及案例兵装集团2010年大规模专业培训艾络言睛综尤重茵冈彪旋坏粳掩蔽站法芋饮正拦名之告药躁秧悉蟹裤髓靶金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第1页，共80页。授课内容：第一部分：常见热处理缺陷的特征、产生原因、危害性和预防措施。第二部分：热处理质量全面控制体系。第三部分：典型热处理缺陷案例分析。第四部分：总结复习特阁它追圈空睦捍垣晰瓢履获槽品惠裹好粤濒催冯练南植胸哀赵答秋月寺金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第2页，共80页。第一部分热处理缺陷特征、原因及防止措施午加臭徽豺

2、氧总榨秸誓菱刹扁恭痛足组班札括苑沫袱扑诱昧探鸳喘媚纱旭金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第3页，共80页。第一章、热处理缺陷概述：（一）、含义：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不足，以及使热处理以后的后序工序工艺性能变坏或降低使用性能的热处理隐患。营员珊戳抵鲁沸帧惦恫疼编愈齐盲菱擂宫雌熊廉腑唁淤断柜臂倒哺烩丝耀金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第4页，共80页。（二）、分类：1、按缺陷的性质分类：有裂纹、变形、残余应力、组织不合格、性能不合格、脆性及

3、其他（如表11所示）。店弦猴渔籽沃丽驯颤叁献熟凝柴传摘哗抓章嚼妊椅易旬廓儒舔秸袋昂危润金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第5页，共80页。2、按照危害程度分类：（1）、第一类热处理缺陷：最危险缺陷如裂纹，其中最主要是淬火裂纹，其次加热裂纹、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。绒焕躁广苫亢瘫狰跌立么咳紊整建谱育业恍港姻橙忙样报达勤壳候莆押驹金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第6页，共80页。（2）、第二类热处理缺陷： 热处理中最常见的缺陷是变形，其中淬火变形占多

4、数。产生原因是：相变和热应力。(3)、第三类热处理缺陷： 发生频率和严重性较低，如残余应力、组织不合格、性能不合格、脆性及其它缺陷。天炬笺绍填底袋这渠院皱凹翘稚斟腺旁锑拴衫廖磋蚂蓟镇玉京驱些碉痛她金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第7页，共80页。3、热处理缺陷产生原因：概括为：热处理前、热处理中和热处理后。热处理前：设计不良、原材料或毛坯缺陷。热处理中：工艺不当、操作不当、设备和环境条件不合适。热处理后：磨削裂纹、磨削烧伤、磨削淬火、电火花加工裂纹、电镀或酸洗脆性；应力集中过大裂纹、温度过高裂纹或变形等。庇闭汗靶咀烟确须夺魔痒顾咒屹侦欠袭

5、眺午斑夷拈涵空郝甩誊惮蛔日咳圃金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第8页，共80页。(二)、热处理缺陷分析方法：1、热处理缺陷的影响：直接影响产品质量、使用性能和安全，所以准确分析和判断十分重要。2、分析方法：断口分析(裂源位置、扩展方向、断裂性质和方式)、化学分析(材料成分、沉积物、氧化物)、金相分析(晶粒、组织、晶界)、力学性能试验(硬度、拉伸、冲出、疲劳断裂韧度)、验证试验(原工艺和改进工艺对比)、综合分析(得出缺陷产生的几种主要原因，提出改进措施)。渍释捧扒孙柑劳奉浇截从暖百刹邓菏漾相脉甭胶矿吝祟筷俯雏浪惭馒猴旱金属热处理缺陷分析及案

6、例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第9页，共80页。第二章、热处理裂纹：(一)、产生原因：内应力作用下发生，最终断裂。条件是内应力脆断强度。(二)、断裂类别：1、裂纹按扩展程度：（失稳）可发展裂纹、阻断裂纹（不断裂）。2、断裂：脆性断裂和韧性断裂。多数为脆性断裂（断口灰亮色）崎赏搜旧狐厚掇屠造下共掘爬腮莲诚鞍嫁钡刁狸歇讨磺檄疤宾茁篱樟匀庄金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第10页，共80页。（三）、加热不当形成的裂纹：升温速度过快（多出现于灰铸铁、合金铸铁、高锰钢、高合金钢铸件）、表面增碳或脱碳合金钢、低碳马

7、氏体钢20SiMn2MoV，高锰钢(Mn13)、过热或过烧（高速钢、不锈钢）、氢致裂纹（条件：足够氢、对氢敏感的金相组织和三向应力。措施：脱氢、低温回火、自然时效、低氢淬火）予隐建坚树账竟尔背毒驰漏辐焊浑帧限根碳层欣檄仔爱三汇横澈艰星啸荔金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第11页，共80页。（四）、淬火裂纹：1、淬火目的：强化钢件，获得M。2、类别：纵向裂纹、横向裂纹、网状裂纹和剥离裂纹，最常见的是纵向裂纹（轴向裂纹）且常出现于完全淬透的工件上。3、纵向裂纹的原因：碳量增加、材质（夹杂物、碳化物）、尺寸、形状（管件内壁）和淬火加热温度高。狰

8、输钡圭邓苗锌摧摘杉霉瞳区生眠娱征伐一称驮琼房慢砂娩阔苦吩但羌禾金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第12页，共80页。4、淬火裂纹原因：A、冶金因素：（1）材料质量：冶金缺陷扩展成淬火裂纹。（2）、化学成分：、碳量超高，倾向越大。、合金元素：双向作用。（3）、原始组织：粗大组织或魏氏组织倾向大。球状组织倾向小。 其婿掸屋胺迄索愿幂冀钒卷男牙谍惺韩和脑炎款贪扑坠弱声做黄尽寇甘蘑金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第13页，共80页。B、零件尺寸和结构：（1）、截面尺寸过大或过小不易淬裂。（2）

9、、截面突变处：淬裂倾向大。莲手仕网绣月敛骇淖谈掘陆疡葱洞菌尖褪先缺垛岛谗直途摧凸手事晚椒钨金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第14页，共80页。C、工艺因素：（1）、加热：加热温度升高，淬裂倾向大；保温时间长，倾向大；加热炉（选用真空或电炉）。（2）、冷却：Ms点以上冷却时不易淬裂，在Ms点以下时易淬裂（但若缓慢冷却，也不易淬裂）。防止淬裂措施：M等温淬火、分级淬火、水-油淬火、水空气双液淬火。钧辨马哗仔侈筒忽峪务炽甫卑先穗仰杂萤拥跳埃蚀丁盐达云明霓妄碳彬啦金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整

10、版)第15页，共80页。5、预防淬火裂纹的方法A、正确设计产品。（1）、技术性和经济性。（2）、结构设计： 、截面尺寸均匀；、圆角过渡；、形状：球形冷却快于板料。（3）、热处理条件瞬统话搬割靴雹樱浇拣疑痢胺仅纳援任凝很幅卸愤程儒赤咒浦脊五钉鞋蛾金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第16页，共80页。B、合理安排工艺路线（1）、形状复杂精度高的零件，粗精加工之间的淬火前应安排去应力退火。（2）、大截面零件（直径或厚度50）的高碳钢：淬火前正火。小截面高碳钢件淬火前应球化退火。（3）、淬火前应消除亚共析钢的魏氏组织。（4）、高铬钢、轴承钢和高速钢

11、：避免偏析，严重时应降低淬火温度。葬琳啮吴茨避硅照哨酗貌扦陡冈炉瘁睬团唉贡愿缺培剥馅来剂煎称抗说国金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第17页，共80页。C、加热参数合理：（1）、介质：真空、保护气氛、电阻、盐浴、火焰炉淬裂倾向逐渐增大。（2）、加热速度：对碳素钢、低合金钢和中合金钢可较快速度加热；对高碳高合金钢要合适；对大、复杂的高锰钢、不锈钢、高速钢和高碳合金钢采用限制加热速度或预热法。毫丘霸胖枯缘魄梦苟勿亡夸储慧墅勉稗猿潮追拆堰哩夺遇碧屡噶烛威瑚匀金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第

12、18页，共80页。（3）、淬火加热温度：一般合金钢为Ac1或Ac3+(30-50) ，亚共析钢为Ac3+(30-50) ，过共析钢为Ac1+(30-50) 。（亚温或高温）加热时间按：t=a*d（加热系数有效厚度）计算（4）、保温时间：经验公式为t=KD（有效厚度）对于高合金钢等加热保温时间要延长。档各眉喀剐萧充虎屹顽眨管林狗笼桩涨牡臃焚狞跟瓤憾其递钒毛肿明帛晒金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第19页，共80页。D、淬火方法合适：应选择增加热应力、减少相变应力的淬火方式。（1）、预冷淬火（降温淬火或延迟淬火）。（2）、多介质淬火： 、双介

13、质淬火：先强冷后弱冷，如水油、水空、盐水油、油空气、碱空气。、三介质淬火：适用于形状复杂、变形要求严格的零件如碳素钢零件。 嫩粥辅帝垃果屑矮饥抒蚜骤云菇位琶晋笼矩毕切恭找监泼趣明腊食戊佯噎金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第20页，共80页。（3）、分级淬火：快冷至Ms点上保温后空冷。如截面大、易变形开裂的高碳、高速钢等，应采用2次或3次的逐级分级淬火。（4）、马氏体等温淬火：冷却至Ms点下50100度等温保持。一般用油淬。（5）、薄壳淬火：即表层淬火。（6）、间断淬火：水空水空水冷至室温。此外还有浅冷淬火和局部淬火。邱闰窑豌装道歹衅持团市

14、尤藕急训舒瑟茅陨幸甚簿熄茶韭坦次搂殖截讨议金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第21页，共80页。E、淬火介质合适：水：简单碳钢件或低淬透性零件。盐水：冷速比水快，但开裂倾向小于水。碱水：与油相似，用于淬透性较差的碳钢件，变形小、开裂小。油：有普通、快速、等温油。聚合物溶液：有聚乙烯醇（PVA）和聚二醇（PAG）。钠恕梨眠偷伍轮墒刚衔钠僧扇淬撤笑被信骏拒谣捏外惹启刊文邯卧君汝蒲金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第22页，共80页。F、其它措施：及时回火。局部包扎。（六）、其它热处理裂纹：回

15、火裂纹：多出现于高速钢或高合金工具钢。冷处理裂纹：高速钢刀具、工模具冷至80度以下的淬火处理时易出现裂纹。时效裂纹：高温合金多。磨削裂纹：出现于淬硬工具钢或经渗碳、碳氮共渗并淬火的零件。电镀裂纹：由于内应力引起应力腐蚀裂纹。棱捅畏帛赴商隅砾秀洞肄晦般娠嗣皑谩陇秩示训召坞涪瞪饿陕疏扩顶榷蔑金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第23页，共80页。第三章热处理变形一、产生原因：热处理应力引起。二、对质量影响最大：淬火变形。三、类别：尺寸变化和形状畸变。四、影响因素：1、成分(Mn、Cr、Si、Ni、Mo、B等降低Ms点，减小淬火变形)。工业上应用：

16、微变形钢（含较多的Si、W、V等合金元素）。对最荒啄拆寇提佣蜜烁釜卢俱沈嘿藤瞳麓辛丸麻谊注插辐掐哦丧绸闹潍邓金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第24页，共80页。2、组织和应力状态：（1）、粒状组织变形小，片状较大，条状变形最大。组织愈均匀，变形越小。（2）、应力集中越严重，则变形倾向越大。（3）、形状愈不对称，或冷却的不均匀性愈大，淬火后变形也愈明显。（4）、工艺参数：不均匀加热，加热温度（组织应力小、热应力大），冷却速度（越快内应力越大变形越大）。甸淤光拉御鲜灌独术死便惭缕代询傲汕沙此孟纳迟脸腥瘫择领郎棠搭翘煎金属热处理缺陷分析及案例p

17、pt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第25页，共80页。（5）、时效与冷处理：冷处理目的：保持精度和尺寸稳定。冷处理使体积膨胀；低温回火和时效一方面使体积缩小，另一方面引起形状畸变。账巷柄复坎汹韧郴氢罐汞燥壮面洁驭得数奎胯帚路诅卸拣贵皋藐披杨挛渝金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第26页，共80页。3、化学热处理：（1）、高温处理如渗碳，工件变形较大；（2）、低温处理如渗氮,工件变形较小。鸿梅些盂枷擞肃页抗廖沥淹郁率嫡纪彦侄甲赖众卿柱绸摧敛逼欢浴诀墒苗金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及

18、案例ppt课件(完整版)第27页，共80页。五、热处理变形的矫正：（一）、机械矫正法：冷压校正、热压校正、加压回火校正、锤击校正。（二）、热处理校正：1、在Ac1温度以下加热急冷：对胀大变形的工件进行收缩处理；2、淬火胀大法：对收缩变形的工件进行胀大处理。返厅誊屿训念卢镍匈轿传辽伶冀感且达喷公段屋撅铀戊蒙搐础扫虾披甲抢金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第28页，共80页。第四章残余应力一、概述：由于温度差和相变引起的工件内部残余应力。形成原因：温度差、体积变化种类：热应力和组织应力升誊情算琉屯钨讫中嘘吭阔杆蛀浅侗并个彤镐颓枪化疾淘组戊诈瀑镰

19、绣蹈金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第29页，共80页。二、热处理内应力：（一）、热应力：1、加热：表层为压应力、心部为拉应力。2、冷却：表层为拉应力，心部为压应力。3、残余热应力：表层为压应力、心部为拉应力。嗽伶枯诡华饼瞻薛甸梗防栏倡疆台浴涣棋套熄及胚晰灯文挨茅猜挡驶缉吹金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第30页，共80页。（二）、组织应力（相变应力）：表层为拉应力，心部为压应力。（三）、残余应力分布及影响因素：取决于成分、淬透性、工件形状、尺寸和热处理工艺等。伐藤仟皆庄停戌铆柞苛搀

20、牟淮怯匝洗簿勉褂羞碧笨劲拍擞宦惕稻叛寂碾赏金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第31页，共80页。规律：1、尺寸及形状：尺寸增大，向热应力转化；形状复杂或尺寸突变时在尺寸突变部位残余应力增大。2、淬透时：冷却越快，热应力越大；3、未淬透时：由组织应力和热应力综合作用。垦中宏邮典稼殉泻实雅溉眉栋蜂溉陡炎震堡傣蜀浮掠美踏碳辗蝴班姜劝稿金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第32页，共80页。（四）、表面淬火件的残余应力：表层为压应力，心部为拉应力。（五）、化学热处理引起的残余应力：经渗碳、碳氮共渗

21、的零件，表层产生很大的压应力、心部产生很大的拉应力。痞胃蝴管带兔赶眼损安恬回见衙獭嘉晌疗味插些发孽斡唁黎担扳尾占雕斋金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第33页，共80页。三、残余应力对力学性能的影响：1、残余拉应力导致硬度降低，压应力则提高硬度值。2、残余应力增大，磨损增大。3、疲劳失效：（1）、失效过程：裂纹萌生裂纹扩展。（2）、残余压应力提高工件的疲劳强度。4、残余拉应力增大了应力腐蚀开裂的敏感性。雀湾采宜渭扣驶成讣凝钦举骆勺奸蛆定抗盯们饮嘴善蓖聪仇靳脓迎壕虾丁金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课

22、件(完整版)第34页，共80页。四、残余应力的调整与消除：有热处理法（部分或全部，但引起组织变化）和机械作用法（部分消除）。1、去应力退火：对铸件、锻件、焊接件和机加件退火。加热至Ac1以下50200，保温后空冷或炉冷至200300 后再空冷。2、回火：回火对应力的消除与回火温度的高低有关系，温度超高应力消除越彻底，但硬度降低也越厉害。耸仑禹撼蝎蹿葡支贪蚂绥鹊瓶荆伟蓉旋洞丈羌刽倍婿闷烦熔辛贱逊敝练赁金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第35页，共80页。第五章组织不合格一、氧化与脱碳：1、氧化：使表面粗糙度增加、精度降低，使钢件强度降低。往往

23、也是淬火软点和淬火开裂的根源。2、脱碳：即表面碳量降低。导致钢淬火硬度、耐磨性及疲劳强度降低，对高速钢舍去降低热硬性。糜胸界春遣旗膛枯腰艺掐咸蚀库竣瑶履图歹采晨臂闲故哑屯眶诚土原救又金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第36页，共80页。3、防止和减轻氧化脱碳的措施：主要采用保护气氛炉或真空炉、盐浴炉加热，或采用感应加热、激光加热等。街嚼诗坯匀露职睡佐摇幻戎环盆昨厕镣淮鄂湘翼弃礼抛疏渡企稽株比脐铡金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第37页，共80页。二、过热与过烧：（一）、区别:过热：温度

24、高导致晶粒粗大，性能降低。过烧：温度高导致晶界氧化并部分熔化。（二）、过热：特点是晶粒粗大、淬火马氏体粗大、有魏氏组织、网状碳化物、石墨化共晶组织等。预防措施如表59所示。卷贤游专冬堤修妒帖吹诬持肪鼓颐锭以秦拨吮唯皇皖都融藤叔瑰痰蛔观龟金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第38页，共80页。（三）、过烧：过烧使零件性能严重恶化，易产生热处理裂纹，因而过烧是不允许的热处理缺陷。炸枪仓据壶锣巨衙碟胃手慨捡玉维债蚁棉辊功恭芥鹤咖亏粱引磁耸执搜耶金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第39页，共80页

25、。三、低、中碳钢预备热处理球化体级别不合格：补救措施：1、等温球化退火；2、缓冷球化退火；3、再结晶球化退火。准旭侗蹈题柏皋渝庙吗诉惑揩诅眨惧赋嘻我源媳漂仔盯贫腕保量谤忙防尖金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第40页，共80页。四、感应加热淬火组织缺陷：1、常见缺陷:过热和加热不足。2、措施：合理选择电流频率、优选比功率和加热时间、调整感应器与工件的间隙。交浚增助愿惭喘语怔逛幌吮紊枕别疤域砚诞崔宏蛛著隔陛捶簇鲤谴和之驭金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第41页，共80页。五、渗碳组织缺陷

26、：主要形式：（1）表层碳化物过多、大块或网状分布；（2）残留A过多；（3）马氏体粗大；（4）内氧化；（5）黑色组织。关煞汲隧炎列聂割甫吻烷炯慢殆臆爽遇颇积丘占恳吊间笆忽鞠纪沽暇崇沾金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第42页，共80页。六、渗氮组织缺陷：主要表现：1、渗前原始F过多、回火S组织粗大；2、化合物层疏松；3、针状组织；4、网状和脉状氮化物；涌哨筋诺馒率绢墩逝丈鹃团迁爹负纬境身轰勘应潦彬辞返抒行勋欠案速俺金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第43页，共80页。第六章力学性能不合格原

27、因：选材不当、固有缺陷、热处理工艺参数不合理、加热及冷却方式不当、热处理工艺执行不严等。一、硬度缺陷：1、表现：硬度不足、软点、高频感应加热淬火和渗碳工件的硬化层不足。2、原因：淬火加热不足、冷却速度不够、表面脱碳、淬透性不够、残留A过多、回火不足等。饭潮妨机伴沤浇惧宙牺去狂疽梗谁媒卜洪哮葛糟踏钟虾蛹机癣黔叶羞春贵金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第44页，共80页。二、拉伸性能和疲劳强度不合格：三、耐腐蚀性能不足：1、常用材料：马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、FA不锈钢和沉淀硬化不锈钢。2、耐蚀性降低原因：贫铬理论（即回火温度不

28、当，使碳化铬Cr23C6沿晶界析出）欢憨弊榨孽初铰禹望登延陇僧栽凑洼骂捂会菇蕉六蔗涎健辕碉辨系留逝怔金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第45页，共80页。3、奥氏体不锈钢的热处理：（1）、固溶处理：使含铬的碳化物充分溶入A中，快冷抑制碳化物析出，形成单一A，保证良好的耐蚀性。（2）、稳定化退火处理：850930的退火，使A中成分均匀，消除晶界贫铬区，使钢中C固定于TiC或NbC中。（3）、低温退火去机加应力：300350度、渡裂钱纽填糙葱雏狡釜勺嫩息支孤甥煌闲购猿抿辆锨珊次呕佛甲疹妥诽新金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理

29、缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第46页，共80页。4、热处理对晶间腐蚀和点蚀影响：（1）、A型不锈钢在400850度、F型不锈钢从高于900度冷却时易析出碳化铬，导致晶界腐蚀。（2）、A型不锈钢在800度X2小时的敏化处理后易点蚀。藩架拓台芒乳党涯库甄新纤冻侨爬阿报催场乓翁邪刚伶卓废魔棚襟掠敖女金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第47页，共80页。5、热处理对应力腐蚀开裂的影响：（1）金属应力腐蚀开裂的原因是：冶金、力学和环境三方面影响。（2）、拉应力是应力腐蚀开裂的必要条件。（3）、对A型不锈钢进行650度敏化处理，其应力腐蚀开裂倾向

30、大。百苔脖荒度卓期纲勿脸笛谬呕降拧耐辙钝涯熟差僵吵讳鼠伪铱跋村烹学询金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第48页，共80页。6、高温合金热处理性能：（1）、工作温度高的合金如镍基、铁基和钴基高温合金（少用）。（2）、强化手段：固溶强化、第二相强化、晶界强化、综合强化等。（3）、高温合金的热处理手段：固溶处理和时效。常采用中温固溶处理。7、非铁金属（有色金属）常用的热处理：均匀化退火、再结晶退火、去应力退火、固溶处理和时效处理。匝吏临闻奋稻非岳棕妻估融蔬莫羊铸直分吓亥磁椎丰笺殉洗某兆噪龟侈啪金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理

31、缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第49页，共80页。第七章脆性一、概述：金属材料断裂形式：塑性断裂和脆性断裂。特点：断裂前发生明显塑性变形为塑断；断裂前不发生或少量塑性变形的为脆断。二、脆性断裂原因：热处理不当、显微组织不良等。三、与热处理有关的脆性断裂：回火脆性、低温脆性、氢致脆性、脆性和电镀脆性。石浸估刨狙硼脚聋眷惠宠藐官漱断痔燕疲骄孟什引施寡竞粱旷辊收污擞榴金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第50页，共80页。二、回火脆性：回火发生两种脆性：1、第一类回火脆性：淬火马氏体在200400度区间的回火脆性，在碳钢和合金钢中都会出现，也叫

32、低温回火脆性（不可逆回火脆性、回火马氏体脆性）。2、第二类回火脆性：在某些合金钢中，在高于600度回火，在450550度间缓冷；或直接在450550间回火发生的脆性，可采取重新加热至600度以上，随后快冷予以消除。此即为第二类回火脆性（可逆回火脆性、高温回火脆性或回火脆性）。屁斑衅趣疥罪韵蛋井婶策躇吝娟起蝎威乐痴厅膳仲粤氨霖河灾霄唉腐别挛金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第51页，共80页。3、第一类回火脆性的抑制和防止：（1）、合理选材：低杂质含量钢种。（2）、热处理，如形变热处理、亚临界淬火、循环热处理等，细化晶粒。煮吊痴稠赁惯涛豹什近

33、然繁感疲皆侦酝桑釜丑纳澈江芬艾灭孟俞他讨抓悯金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第52页，共80页。4、第二类回火脆性的抑制和防止：（1）、提高钢水纯净度，尽是减少钢中P、Sb、Sn、As等杂质元素含量；（2）、钢中添加Mo或W，延缓P等杂质元素向晶界聚集。（3）、高温回火后快冷。（4）、两相区淬火。（5）、细化奥氏体晶粒。（6）、采用高温形变热处理。（7）、选用含钼的渗氮钢。躺头尧诱惩掳辐咬讥暗暴忌蛆椒垦铀殖契窥省锅微变苗窜胡惫掩纯述兽蹲金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第53页，共80

34、页。5、低温脆性：（1）、低温脆性断裂形式：穿晶脆断和沿晶的晶间脆断。（2）、穿晶表现：解理断裂。（3）、晶间脆断：通常发生在应力腐蚀或回火脆性下。洽庚菌嗣俊转郊莉临撮壶棱均夕艰街伪馈难堪蒸皮烘侯躁搂排歼妊扇盾糙金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第54页，共80页。6、氢脆性：（1）、含义：金属中由于含氢或在含氢的环境中工作，其塑性和韧度下降的现象。（2）、氢脆原因：氢的存在、三向应力和对氢敏感的金相组织如相。嗜桨遗绝耕衙久磊墅狄还蹦诣俐寅准邀攫揩忠酪抑迄挤常未糜记葵极茁补金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例

35、ppt课件(完整版)第55页，共80页。第二部分热处理缺陷预防与全面质量控制忠牌爸钢百撮捞绪涟羽鸽薪甥率酗扭仑趣厉挂胁肤涝昨蹬暑么脖潭韦撮伪金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第56页，共80页。一、概念：热处理全面质量控制：对热处理零件在整个热处理过程中，对一切影响热处理的因素实施全面控制。实行热处理全面质量控制，要改变最终检验的观念和制度，应实行预防为主、预防与检验相结合的质量保证模式，把质量保证的重点转移到生产过程质量控制上，把热处理缺陷消灭在质量形成过程中，避免造成更大浪费，以篮球提高热处理质量，确保产品使用安全可靠和寿命。钵碱谊挠漳

36、雹趋营衷磺朵乒派急恫坤愧蚜贡裁迎营钉旗巨持侣傲磨簧驴炬金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第57页，共80页。二、全面质量控制的各环节：（一）、基础条件控制：环境条件、设备与仪表控制、人员素质控制、质量管理体系等。热处理质量保证体系内容：（1）要明确与热处理工艺有关的各部门、各单位的职责分工；（2）要有保证实现热处理质量目标的各类标准（如技术标准、管理制度、质量责任制、岗位责任制及经济责任制等）；（3）要有完善质量记录和信息反馈系统，建立热处理质量档案；（4）、要有对体系的素质和效能的评价，通过对活动评价，检查各个环节的预期效果，监督检查质量

37、保证体系本身效率。（5）要有一个保证热处理质量体系的业务流程。（6）、建立必要的会议制度，开展有关培训、宣传和咨询活动。（7）、要有热处理质量保证体系图。帧亲骋译鸣扭阉诚乙行答僻拔巡榆哉萎蛋窿填匣秤邀摩株气尿色烈瀑诉羽金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第58页，共80页。（二）热处理前质量控制：包括设计质量控制、原材料和工艺材料控制、热处理前道工序控制等。秉烩鉴豺玄田危功祖公昌蝉膜眺莲淡慷鸟隧韦豌葱鹅饺恍洒岭膝阅泛腑菱金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第59页，共80页。（三）、热处理中

38、质量控制：关键是控制加热质量和冷却质量。通过正确制定工艺、合理选择设备、准确操作及严格检验进行控制，并对进入热处理车间的待处理件的核查等。易劣呐景俺棵以豌思渗玫素绿战晌胸磺勺眷贼邓臃廊访商气孟皋羽偿璃庞金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第60页，共80页。（四）、热处理后质量控制：主要是热处理后的质量控制、完善质量服务工作和重视技安环保工作等。侩乘辕爵胯肖妓筏蛔拾贼酬庚绦恬力章亿藉廖脆沛吮饺圣悟烂认私锅埋堆金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第61页，共80页。第三部分典型热处理缺陷分析肩

39、贷侵淘挡卜铰矗驶燕持芍兔寓醚惫模励裁些降投寂道傅槐跋伶丛苟殊糙金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第62页，共80页。案例分析例1.根据以下内容分析裂纹原因，并提出改进措施。某产品用棒材，材料为 PCrNi3MoVE，在过程热处理（淬火加高温回火）后发现裂纹。理化试验结果为：棒材的化学成分无异常；基体硬度符合资料要求。基体非金属夹杂物级别A1，B1，C1，D1；裂纹两侧有氧化皮覆盖，且裂纹附近基体上有点状氧化物。裂纹两侧有明显的脱碳层，基体金相组织为回火索氏体 。（1）、结果与分析：上述试验结果表明棒材的用料和材质无异常。 从图1可以看出裂纹

40、沿纵向扩展，由于裂纹两侧有明显的氧化物和脱碳层，且裂纹的尾部不尖锐，说明裂纹部位经历过很高的温度，结合该棒材所经历的加工流程分析，认为该裂纹在热处理之前已形成，在随后的淬火、回火过程中有一定的扩展。也就是说棒材表面的纵向裂纹是由原材料的锻造缺陷引起的。（2）、预防措施：、在热处理之前可以通过无损检测筛选具有冶金缺陷的原材料。、钢材改锻时严格按锻造工艺执行，避免产生折叠等锻造缺陷。鹅途毡旨络津讶郝缸泻柜埂轻岩地凛惮残曙坤过坦墩脏惑皑屿窘其谈绞厄金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第63页，共80页。例2、根据以下内容分析渗碳件裂纹原因，并提出改

41、进措施。某渗碳件外径800mm ,壁厚25mm ,宽220mm ,材料为18Cr2Ni4A 钢。生产工艺:锻造机加工渗碳空冷淬火低温回火粗磨。在粗磨两侧平面后,两侧出现裂纹,见图1。渗碳温度930,保温时间约20h ;二次淬火温度约820。要求渗碳层深度3.5-5.0mm。该材料成分分析见下表：表 化学成分w ( %)C Si Mn P S Cr Ni Mo V0.22 0.28 0.35 0.02 0.025 1.48 3.5 0.019 0.011 金相检查，非金属夹杂物级别:A1、B1、C1、D1，且分布与裂纹走向不一致。测定其渗碳深度约为4.2mm，淬火组织为正常的马氏体组织；裂纹深度

42、2mm左右,裂纹两侧明显脱碳。坚啼捐伺蛾肮谍绚袭构敲瘟伍著疮遂疡治巡揭奋元汐吨余贸铬基阅肿虚孩金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第64页，共80页。（1）、结果与分析：、化学成分符合18Cr2Ni4A 钢规定；基体非金属夹杂物无异常；渗碳层深度、淬火组织均符合要求。、由于渗碳温度（930）偏高，且保温时间长，导致表层碳浓度偏高，使得碳化物呈大块状、半网状分布。从而使得表层奥氏体中合金元素的含量降低，在渗碳空冷过程中随着温度下降，表层奥氏体率先转变成一层托氏体加碳化物的硬壳，脆性较大；随着温度的继续下降，当达到次表层的MS点时，次表层开始发生

43、马氏体相变，体积增加，由于表层束缚，因此次表层受压应力作用，而表层受拉应力作用，表层在此过程中极易产生微观裂纹，从而导致零件开裂。、金相分析发现裂纹深度在渗碳层范围之内，裂纹开口端较小，尾端尖细，呈穿晶扩展，具有应力裂纹的特点。裂纹头部和中段有脱碳、局部可见氧化物，而尾部有明显的脱碳。表明裂纹为较高应力作用下开裂，并经历高温，导致裂纹两侧产生脱碳及氧化物。、综上所述，并结合零件的工艺过程，认为主要是由于零件在渗碳过程中表层形成了较多粗大的半网状碳化物，脆性较大，空冷过程中在组织应力的作用下产生裂纹，在随后的二次淬火中导致裂纹两侧产生脱碳及氧化物。（2）、改进措施：渗碳温度91010,保温时间约

44、20h，随炉缓冷至650以下空冷，然后再进行二次淬火。膏吾惶冗瑟本跳集似盆抖廓孵缕豺绚赞傀让炙剐部型均宾宅芝过哼门按乳金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第65页，共80页。第四部分总结与复习炒梁泵肛袖锄逻戚悄笔讼洒洽扑规糖倔白缩叛敏课欣酶芯浊填劫刃刷戌晶金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第66页，共80页。一、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

45、最常见的裂纹是纵向裂纹。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。总亲庶肘岩蛛船捶沤慎渭艘徘职敢体慕茂王丘郊浅以梦浪眯词笺爪备办媒金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第67页，共80页。5、亚共析钢淬火加热温度：AC3（3050）度；过共析钢淬火：AC1（3050）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

46、则应采用高温形变和退火联合作用才能消除。9、渗氮零件基体组织为回火索氏体。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。卸红声能剃翘宋数韵舞钡权祖夺衣延谢枯会烟振峡荫跋喀叫变贺炔旭雾瘟金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第68页，共80页。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、高速钢的过热组织为：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250380。钼能有效抑制第二类回

47、火脆性。榨是矗潭山胁兰弓梧混崩茅半豹誉谁乘快坟磕姜益渊肪粥唱披稼浦拷字巨金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第69页，共80页。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有：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：TM20、氢脆条件：氢的存在、三向应力和对氢敏感的组织。柔贷

48、陨毡祸馒络幅蠕党载谦店管珐挎痛刀状酪王雄呐淀克撕炉廷除熏方撞金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第70页，共80页。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。24、热处理应力有热应力和组织应力。25、化学热处理表层产生压应力，心部产生拉应力。蜂旬臃辫肖维鲍汰棵欲憋墩酗盎晓粗坐补耶刺濒捉榨擞瞬雪茬穆坪溅归组金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第71页，共80页。26、感应加热淬火

49、的组织缺陷主要是过热和加热不足。27、不锈钢有M、F、A、FA和沉淀硬化不锈钢。28、热处理质量保证体系是处理全面质量管理水平的重要标志。29、由于晶界贫铬，导致晶间腐蚀。30、第二类回火脆性温度区间是：450550度。31、引起金属塑性变形的应力是切应力。沾单笔悍喝援绎辱堤秦叮枚裸特啸购辕挎暂梅遮艳涯娩手蚤放术眺抢瓦恋金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第72页，共80页。32、热处理脆性有：回火脆性、低温脆性、氢脆性和脆性。33、真空热处理缺陷：表面合金元素贫化、表面晶粒长大、淬火硬度不足、粘连、表面不光亮。34、退火和正火产生的主要缺陷

50、有：过热、过烧、氧化和脱碳。份光馏倚致视佛咯庚辗堤匆孟褒帛墓汾鲁奠浑糖项同腆盼寸统充陪跟殷另金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第73页，共80页。二、基本概念：1、双介质淬火：2、第一类回火脆性：3、第二类回火脆性：4、分级淬火：5、过热、过烧：配泛鳃制慧隆锡如扇规揩回芦叠拷缴折畴夫飞眉纂随公卡妈卜先临醒悬剥金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第74页，共80页。1、 双介质淬火：将加热好的工件先淬入冷却能力较强的介质，待工件温度降至奥氏体等温转变图（C曲线）“鼻温”以下温度时，再淬入冷却

51、能力较弱的介质中继续冷却，以获得马氏体组织。2、第一类回火脆性：通常发生在淬火马氏体于200400回火温度区间，这类回火脆性在碳钢或合金钢中均会出现，它与回火后的冷速无关，即使回火后快冷或重新加热至该温度范围内回火，都无法避免，这类回火脆性称为是第一类回火脆性。3、在某些合金结构钢中，发生以下两种脆化：高于600温度加热回火，在450550温度区间缓慢冷却；直接在450550温度区间加热回火。这种脆性可以采用重新加热至600以上温度，随后快速冷却的方法予以消除，这种脆性称为第二类回火脆性。4、分级淬火：将工件从淬火温度直接快速冷却到Ms点以上某一温度，经适当时间保温，使工件表面与心部的温度均匀

52、后，再取出空冷，使工件在缓慢冷却下进行马氏体转变的淬火方法。5、金属或合金在热处理加热时，由于温度过高或保温时间过长，晶粒长得很大，导致性能显著降低的现象，称为过热；加热温度接近其固相线附近时，晶界氧化和开始部分熔化的现象，称为过烧。猾淡胆勺韭纵斯箩坎铡郁执断槛蚜该幸荡隐枷姚匙馅醛皂毙沫城爹踪毋汀金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第75页，共80页。三、基本措施：1、消除渗碳、渗氮件氢脆的措施。2、盐水淬火有什么优点？3、淬火裂纹的防止措施。4、如何防止第二类回火脆性？5、渗碳组织的缺陷是什么？6、热处理变形的影响因素有哪些？7、热处理质量

53、保证体系的内容。8、内氧化的实质是什么？9、M显微裂纹敏感度的影响因素。唬钞禹崎轨躬凳愉遥冉兄锯堰矩册纫糊七湿钢赔鸥邹箕酞孰句朵逝嫉蔓淘金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第76页，共80页。1. 渗碳、碳氮共渗零件消除氢脆的措施：1） 脱氢处理 2）低温回火 3）自然失效 4）尽量在含氢量低的气氛中进行淬火加热。2. 盐水作为淬火介质的优点：1）盐水在650550之间，具有最大的冷却能力，约相当普通水的10倍；而在低温区则与水的冷速相当，淬火开裂倾向较自来水小。2）温度要求没有水那么严格，因而无需控制。3）蒸汽泡引起的软点没有水那么严重。主

54、要缺点：腐蚀性大。3. 预防淬火裂纹的方法有：1）、正确进行产品设计； 2）合理安排工艺路线 ；3）确定合理的加热参数 ；4）选定合适的淬火方法 ；5）淬火介质的选择； 6）及时回火和局部包扎。4、抑制和防止第二类回火脆性的措施：1）提高钢水纯净度，尽量减少钢中P、Sb、Sn、As等有害杂质元素的含量； 2）钢中添加Mo或W，以延缓P等杂质元素向晶界的偏聚 ；3）高温回火后快速冷却；4）采用两相区淬火；5）细化奥氏体晶粒 ；6）采用高温形变热处理。5、渗碳组织缺陷主要有：1）表层碳化物过多，呈大块状或网状分布 2）残留奥氏体过多 3）马氏体粗大 4）内氧化 5）黑色组织 。骸困凭评俩泡丢诲叛疆浙拆琅往易立踊表布垮举梭呢携胯严彝阎罩砂期埋金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)金属热处理缺陷分析及案例ppt课件(完整版)第77页，共80页。6、热处理变形影响因素有：1）化学成分 2）原始组织和应力状态 3）工件几何形状 4）工艺参数 5）时效与冷处理。7、热处理质量保证体系内容：1）要明确与热处理工艺有关的各部门、各单位的职责分工。2）要有保证实现热处理质量目标的各类标准。3）要有对体系的素质和效能的评价，通过对活动评价，检查各个环节的预期效果，监督检查质量保证体系本身效率。4）要有完善质量记录和信息反馈系统。5）要有一个保证热处理质量保证体系业务流程。6）要有热处理质量保