安全知识与岗位职责

TOC\o"1-3"\h\z第一部分、安全知识与岗位职责 1第一章、热处理科员工安全操作规范 1第二章、热处理科员工岗位工作职责 2第二部分、金属材料及热处理基础 2第一章、金属材料基础知识 21、铁素体（Ferrit） 182、珠光体（Pearlite） 183、上贝氏体（Upperbainite） 194、下贝氏体（lowerbainite） 195、马氏体（Martensite） 206、球化组织（Spheroidizedstructure） 20第一部分、安全知识与岗位职责第一章、热处理科员工安全操作规范一、在操作时，员工必须戴好必要的防护用品，如工作服、口罩、手套等，严禁违章操作。二、操作人员应时刻注意防火、防爆、防烫、防触电，并了解有关救护知识及灭火常识，保持消防通道畅通，灭火器及其他消防设施前不得堆放任何物品。三、工作前应检查冷却水、电气设备、仪表、机台运转、抽风机、热回收系统及其他相关设施运转是否正常，操作工具是否完好；工作中应时刻巡视机台各部件运转是否正常；交接班或工作完成后应做好场地及设备清理工作。四、保持各电气控制柜清洁无灰尘，柜内不允许堆放杂物并保持柜门常关。五、随时注意检查甲醇、瓦斯管路是否通畅、有无泄漏现象；检查瓦斯泄漏警报装置是否完好。六、使用行车时要经常检查链条等附属设施是否完好，吊料桶或重物时不可超过行车额定负荷，吊物下严禁站人，操作行车时需保持一定的安全距离，并保持链条处于垂直状态。七、液化气、油品、脱脂剂等化学药品必须有明确的标识并按规定存放与正确使用。八、保养烧碳时不允许超过规定温度，抽风机需保持关闭。九、无资格人员或未经允许不得进入控制室、品检室、液化气站、热处理自动仓库及作业区，如发现异常及时通知带班或相关维护人员处理。第二章、热处理科员工岗位工作职责第二部分、金属材料及热处理基础第一章、金属材料基础知识一、金属材料分类（一）有色金属：除铁、铬、锰之外的其他金属属有色金属，包括铜及铜合金、铝及铝合金、其他合金（镁合金、钛合金、镍合金、铅合金、锌合金、硬质合金、锡合金等）。（二）黑色金属：铁、铬、锰属此类，主要包括铸铁与钢两大类。一般含碳量在0.0218C%以下的Fe-C合金称为纯铁；含碳量在0.0218C%-2.11C%之间的Fe-C合金称为钢；含碳量在2.11C%-4.33C%之间的Fe-C合金称为铸铁。二、钢的分类（一）按用途分：包括建筑用钢、结构用钢（渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢等）、工具钢（碳素工具钢、低合金工具钢、高合金工具钢等）、特殊用钢（不锈钢、耐热钢、抗磨钢、磁钢等）。（二）按化学成分分：1、碳素钢（低碳钢：碳含量≤0.25%；中碳钢：碳含量在0.25%-0.60%/0.45%之间；高碳钢：碳含量>0.60%/0.45%）；2、合金钢（微合金化钢：合金元素含量在0.1%/B-0.001%；低合金钢：合金元素含量≤5%；中合金钢：合金元素含量在5-10%范围内；高合金钢：合金元素含量>10%）。（此划分无严格的规定）（三）按质量分：1、普通质量钢（P≤0.040%，S≤0.050%）；2、质量钢（P≤0.035%，S≤0.035%）；3、优质钢（P≤0.025%，S≤0.025%）；4、高级优质钢（P≤0.025%，S≤0.015%）。三、钢的编号（一）碳钢的编号1、碳素结构钢以钢材直径（或厚度）不大于16mm钢的屈服点（σs）数值划分，牌号由屈服点字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法等四个部分按顺序组成。例：Q235-A.F，表示屈服点数值为235N/mm2的A级沸腾钢。（1）、符号、代号的意义Q：钢屈服点；A、B、C、D：质量等级。A、B、C为普通级，硫、磷含量依次降低；D为优质级；F：沸腾钢；b:半镇静钢；Z：镇静钢；TZ：特殊镇静钢。（Z、TZ省略）（2）、新旧牌号对照。A6、A7、B6、B7新标准已无相应的钢材与之对应；Q195不分等级，其成份和力学性能分别与B1、A1相同；Q215分A、B两级。与A2、C2相当；Q235分A、B、C、D四级。A、B级分别与A3、C3相当；Q255分A、B两级。与A4、C4相当；Q275不分等级，成份和力学性能与C5相当。2、优质碳素结构钢：一般用两类数字表示，代表平均碳含量，以万分之一（0.01%）表示。例：45钢，表示平均碳含量为0.45%左右。3、碳素工具钢：在“碳”或“T”字的后面附以数字，表示钢中的平均碳含量，以千分之一（0.1%）表示。若为高级优质碳素工具钢，则在数字后面附加以“高”或“A”。例如T10A，表示高级优质碳素工具钢，碳含量1.0%左右。（二）、合金钢编号1、合金结构钢：以两位数字加元素符号再加数字的方法表示。前面的两位数字代表平均碳含量，以万分之一（0.01%）表示；元素符号后的数字表示该元素的含量，以百分之一表示，当元素含量小于1.5%时，后面数字不写。35CrMo：表示该钢碳含量为0.35%左右，Cr含量在1.0%左右（0.8-1.2%），Mo含量小于1.5%（0.2-0.4%）；40Cr：表示该钢碳含量为0.40%左右，Cr含量在1.0%左右；20MnTiB：表示该钢碳含量为0.20%左右,Mn含量在1.0%(1.3-1.6%)左右,Ti含量在0.08%左右,B含量在0.001%以上。2、合金工具钢：以一位数字加化学元素符号，再加数字的方法表示。前一位数字表示平均碳含量，以千分之一（0.1%）表示。但若钢中的碳含量大于等于1%时，前面的数字可不必标出；后面的数字代表相邻前面元素的含量，以1%表示。当元素含量小于1.5%时，后面数字可不标。9Mn2V：表示该钢碳含量为0.9%左右，Mn为2%左右，V小于等于1%；CrWMn：表示该钢碳含量大于等于1%，Cr、W、Mn含量均在1%左右。3、例外：高速钢、不锈钢、耐热钢的碳含量一般不标出，但如果几个钢的合金元素相同，仅碳含量不同时，碳含量用千分之几（0.1%）表示。高级优质钢在钢号后标以“高”或“A”。如38CrMoAlA。（三）、其他牌号1、SAE编号：碳钢10XX。如1006A、1008K、1022、1038、1038H等材质，其中06、08、22、38表示含碳量在0.06%、0.08%、0.22%、0.38%左右，A表示Al脱氧钢，K表示SI脱氧钢，H表示保证淬透性钢；硼钢XXBXX。如10B21、10B30等，其中21、30表示含碳量在0.21%、0.30%左右，B表示加入了硼元素，其含量在0.0005%以上；铬钼钢41XX。如4135、4140等，其中35、40表示含碳量在0.35%、0.40%左右，最前面的数字4表示铬含量约0.95%左右，钼含量约0.20%左右。2、JIS编号：碳钢SXXC。如S45C、SWRCH22A等，其中45、22表示含碳量在0.45%、0.22%左右，CH表示冷打钢；铬钼钢SCMXXX。如SCM435、SCM415等，其中35、15表示含碳量在0.35%、0.15%左右，S表示STELL（钢），C、M表示铬、钼合金元素，4表示铬含量约1.0%左右，钼含量约0.20%左右。（四）、我司常用材料牌号1、低碳钢：A01B4、1001A、1001T、1006A、1006K、1006R、1008A、1008K、1008R、1010A、1010K、1010R、1015A、1015K、1015R、1018A、1018K、1022A、1022K、ML08、ML10、Q195F、Q235、Q215BF。2、中碳钢：SWRCH35A、SWRCH35K、SWRCH38F、SWRCH40K、1035A、1035K、1038A、1040A、1045A、1045K、ML35、ML45。3、高碳钢：CTC70、CTC80、H72A、H82A。4、合金钢：SCM435、SCM440、SCM415、4140、35ACR、40ACR、SCR440、40CR、35VB、20MNTIB；10B21、10B30、10B33、10B38、B25G5；Y40MN、NHF540S。四、常用合金元素在钢中的作用：碳（C）：提高钢件强度，提高耐磨性。钨（W）：提高红硬性。铬（Cr）：提高淬透性、耐磨性。钒（V）：细化晶粒。钼（Mo）：提高二次硬化。钴（Co）：提高红硬性优胜。锰（Mn）：提高强度，并在一定程度上提高可淬性。镍（Ni）：提高强度，减小氢脆。硼（B）：提高淬透性。硅（Si）：保证钢件的强度，适当的含量改善钢件塑性和韧性。铝（AL）：与氮（N）结合成ALN阻止奥氏体晶粒长大。第二章、热处理基本概念金属热处理是将金属材料（其中包括黑色金属材料和有色金属材料及其加工后的工件）在固态范围内，通过一定的加热，保温和冷却，使金属或合金的内部组织发生变化，从而获得预期的性能（如力学性能、加工性能、物理和化学性能）、组织和结构的工艺过程的总称。一、退火（一）、概念：把钢加热到适当温度（一般Ac1以上），保温一定的时间，然后缓慢冷却，以获得接近平衡状态的组织的热处理方法。（二）、目的：1、降低硬度，以利于切削加工；2、提高钢的塑性和韧性，以便于冷变形加工；3、改善或消除钢在铸造、轧制、锻造和焊接等过程中所造成的各种组织缺陷；4、细化晶粒，改善钢中碳化物的形态及分布，为最终热处理做好组织准备；5、消除内应力，以减少变形和防止开裂。二、淬火（一）、概念：将钢加热到临界温度（Ac3或Ac1）以上，保温一定时间使之奥氏体化后，以大于临界冷却速度的冷速进行冷却，以得到高硬度的马氏体或下贝氏体的热处理工艺方法。（二）、目的：1、提高工件的硬度和耐磨性；2、提高工件的综合力学性能或使工件获得较高的弹性；3、获得特殊的物理化学性能（磁性、耐蚀性、耐热性等）。三、回火（一）、概念：将工件加热到钢的A1以下某一温度，保温一段时间，然后进行冷却（一般冷至室温）的热处理工艺。（二）、目的：1、使工件获得所要求的力学性能；2、减少或消除残余应力；3、稳定工件的组织和尺寸。（三）、分类：1、低温回火（150~250℃度钢等；2、中温回火（300~450℃3、高温回火（500~650℃四、正火（一）、概念：将钢加热到Ac3或Acm以上适当温度，保温一定时间，使奥氏体均匀化，然后出炉空冷或以其它适当的冷却方式冷却的热处理工艺。（二）、目的：1、碳含量小于0.5%的钢件常用正火代替退火，这样既节约能源，又提高生产效率；2、力学性能要求不高的零件，可用正火作为最终处理；3、对于过共析钢若有网状碳化物存在，必须进行正火处理，消除网状碳化物，再进行球化退火；4、消除切削加工后的硬化现象和去除内应力；5、细化晶粒，均匀组织。五、深冷处理高碳合金工具钢和经渗碳或碳氮共渗的结构钢零件，为提高其硬度和耐磨性，或为保证其尺寸的稳定性，将淬火后已冷到室温的工件继续深冷至零下温度，使淬火后保留下来的残余奥氏体继续向马体转变的工艺。一般情况下，冷处理的温度达到-60~-80℃即可满足要求。六、淬透性与淬硬性（一）、淬硬性：钢在理想条件下进行淬火硬化所能达到的最高硬度的能力。主要取决于淬火马氏体的碳含量，碳含量越高，钢的淬硬性越好。淬硬性与钢中合金元素的含量关系不大。（二）、淬透性：钢能获得淬硬层深度的能力。在同一淬火条件下，获得淬硬层愈深，表示钢的淬透性愈好。1、淬透深度标准：人为规定自工件表面到半马氏体组织区的深度作为淬透深度。如果工件淬火后心部获得了50%的马氏体，就认为被淬透了。2、影响淬透性的主要因素：淬透性是钢的固有属性，主要取决于临界冷速的大小，临界冷速越小，钢的淬透性越好；除Co和AL外，所有溶入奥氏体的合金元素都提高钢的淬透性（如Cr、Mo、Mn、B、V等）；适当提高淬火加热温度，使奥氏体晶粒长大及钢的成分均匀化，也能增加过冷奥氏体的稳定性，提高钢的淬透性。3、质量效果：因尺寸不同而使热处理效果不同者，称为质量效果。一般碳钢之质量效果大，其淬透性较差，导致大规格之螺栓与螺帽淬硬层深度浅，故需考虑添加B、Mn、Cr等合金元素，或用合金钢来取代碳钢。如10B21、35ACR，20MnTiB、SCM435等。七、淬火工艺参数的确定（一）、淬火加热温度确定钢的淬火加热温度时，应考虑钢的化学成分、工件尺寸和形状、技术要求、奥氏体的晶粒长大倾向，以及淬火介质与淬火方法等。根据实践经验，淬火加热温度选定原则如下：亚共析钢为：AC3+30-50℃；共析钢与过共析钢：AC1+30-50℃；低合金钢：AC3（或AC1）+50-100℃但在实际生产中，需根据具体情况作适当调整。如对工件较大，装炉量较大或要增大淬硬层深度的工件，可适当提高淬火加热温度；如对尺寸较小、形状复杂、容易变形或开裂的工件，淬火温度应适当降低。附表一：几种常用钢临界点、淬火加热温度牌号AC1（℃）AC3（℃）淬火加热温度（℃）淬火介920水40724790830-880水或油45724780780-860水或油20MnTiB720843860-890油35CrMo755800820-840水830-850油40Cr743782830-860油T10730800770-790水GC850油（二）、淬火保温时间淬火保温时间是指工件装炉后，从炉温升到淬火温度时起算，直到出炉为止所需要的时间。包括工件透热时间和组织转变所需的时间。影响淬火保温时间的因素很多，主要有：1、钢的成分。钢中碳及合金元素含量增多，将使钢的导热性下降，故保温时间应增加；2、工件的形状与尺寸。对相同材料与形状的工件，保温时间将随有效厚度的增大而延长；对于形状复杂或尺寸较大的碳素工具钢及合金工具钢工件，常在淬火加热前采取预热；3、加热介质。4、装炉情况；5、炉温，提高炉温，可缩短加热保温时间。（三）、冷却方式工件淬火冷却可以采取不同的方法，主要有单液淬火法（直接淬火法）、双液淬火法、分级淬火法、等温淬火法、预冷淬火法等。一般采取单液淬火法，为了保证工件质量，还要选用合适的淬入方式：1、厚薄不均的工件，厚的部分先淬入；2、细长工件最好能垂直淬入；3、薄而平的工件应侧放立着淬入；4、薄壁环状工件应沿轴线方向淬入；5、具有闭腔或盲孔的工件应腔口或孔向上淬入；6、截面不对称的工件应以一定角度斜着淬入，以使冷却比较均匀。八、回火工艺参数的确定制订回火工艺，需要根据对工件性能的要求，考虑钢的化学成分、淬火条件、淬火后的组织和性能，正确选择回火温度、保温时间和冷却方式。（一）、回火温度的确定1、低温回火（150-250℃高碳的中、低合金钢制成的工、模、量具和滚珠轴承都采用低温回火方式；低碳或低碳合金钢可以采用淬火和低温回火来代替中碳钢制造某些结构件；对于高精度的量具，在研磨之后还需要在更低的温度（100-150℃）进行时效处理；渗碳和碳氮共渗件回火温度一般取160-200℃；2、中温回火（350-500℃3、高温回火（500-650℃，>500（1）、中碳调质钢制造的各种结构零件主要采用高温回火；（2）、高碳高合金钢的回火温度一般在500-600℃；（3）、高合金渗碳钢的回火温度一般在600-680℃。经验公式：回火温度T=200+R（60-H）T-回火温度（℃）H-回火后的硬度（HRC）R-常数。对45钢而言，H>30HRC时，R=11；H≤30HRC时，R=12。回火硬度HRC=75.5-0.094T+6.66CMCM=C%+Mn%/6+（Cr%+Mo%+V%）/5+（Ni%+Cu%）/15T-回火温度（℃）CM-碳当量（二）、回火时间的确定回火保温时间一般根据工件截面厚度而定，一般每25MM厚度保温1-2小时，温度高时可适当缩短。一般情况下，回火时间不少于1小时。如果所计算时间小于1小时，为保证组织转变，回火时间应取1小时。通过在较低温度和较长时间的回火可以达到与在较高温度和较短时间的回火相同的回火程度；回火时间对回火程度的影响远小于温度的影响。（三）、回火注意事项1、对高碳钢、高碳合金钢及渗碳钢件，淬火后必须立即回火。否则在室温下停留时间过长，将会有自行开裂的危险（特别是尺寸大于20MM的工件尤甚）；2、未经回火的工模具钢，未冷至室温时严防水洗，否则也会有开裂的危险；3、对于形状复杂的工件，回火时应采取较慢的加热速度，否则易引起变形与开裂；4、严格控制回火温度与时间，以防止回火不足和过回火；5、对于低温回火的工件，尽量避开第一类回火脆性区（250-400℃）；对于高温回火（450-650附表二：不同加热温度下的火色火色温度（℃）火色温度（℃）火色温度（℃）淡黄色220蓝色300黄色850-950暗黄色245黑色470白色1200-1300赤褐色265暗红色550-600灰白色1350紫色285红色700-800//第三章、渗碳热处理一、渗碳处理概念：渗碳介质在工件表面产生的活性碳原子，经过表面吸收和扩散，将碳渗入低碳钢或低碳合金钢工件表面，获得高的渗层组织，经淬火和低温回火，其表层的硬度、强度、特别是疲劳强度和耐磨性，较心部都具有显著的提高，而心部仍保持一定的强度和良好的韧性的化学热处理。二、渗碳处理工艺流程：1、入料：将需处理之螺钉通过磁性送料机均匀送入前洗净槽；2、前清洗：将螺钉表面之油污、铁屑以及其它杂物清洗干净，防止将其带入炉内，影响炉内气氛；3、渗碳：在一定温度条件下（约880-930℃螺丝表面；4、淬火：将渗碳之螺丝通过冷却介质快速从淬火温度（约为850℃5、后清洗：清洗干净螺丝表面所带的淬火油；6、低温回火：将经渗碳淬火之螺丝加温到约200℃（自攻钉为360三、原理（以气体渗碳为例）1、渗碳介质的分解以甲醇分解气作为载体气，另外再加入液化石油气（LPG）作为富化气以提高和调节气氛的碳势，气氛在炉内裂解，主要组成物是CO、CO2、CH4、H2、H2O及N2，除惰性气体N2不考虑外，CO、CH4起增碳作用，其余的起脱碳作用。气氛碳势常用露点仪、氧探头、电阻探头控制，目前已发展成用微机实行多参数控制法，以确保较准确的控制气氛碳势。2、碳原子的吸收要使反应生成的活性碳原子被钢件表面吸收，必须满足以下条件：（1）、表面应清洁，为此工件入炉前务必清理表面；（2）、活性碳原子被吸收后，剩下的CO2、H2、或H2O需及时被驱散，否则增碳反应无法继续进行下去，这就要求炉气有良好的循环；（3）、控制好分解和吸收两个阶段的速度，使之恰当配合。3、碳原子的扩散碳原子由表面向心部的扩散是渗碳得以进行并获得一定深度层所必需的。扩散的驱动力是表面与心部间的碳浓度梯度和温度，因此炉内必须保持一定的碳势和温度。渗碳有关反应：2CO=[C]+CO2，Fe+2CO=Fe[C]+CO2；CH4=[C]+2H2，Fe+CH4=Fe[C]+2H2；CO+H2=[C]+H2O，Fe+CO+H2=Fe[C]+H2O；CO=[C]+1/2O2，Fe+CO=Fe[C]+1/2O2。四、渗碳工艺参数的选择与控制（一）、气氛碳势的选择与控制碳势，是表征含碳气氛在某一温度下改变钢件表面含碳量的能力的参数。工件在渗碳或加热过程中，对其表面含碳量进行控制，称为碳势控制。碳势控制的实质就是控制炉气组分。控制一种组分，称为单参数碳势控制；控制两种以上组分，称为多参数碳势控制。一般渗碳件的表面碳含量可在0.6-1.1%之间变化，对于一般低合金渗碳钢，表面碳含量为0.8-1.0%时可获得最佳性能；对于镍、铬含量较高的钢，相应的碳含量比上述值略低才可能获得最佳性能。我司碳势一般在0.9-1.3%之间变化。1、露点仪气氛中水蒸汽的含量一般用露点值表示。所谓露点，就是指气氛中水蒸汽开始凝结成水雾时的温度。气氛中水蒸汽的含量高，气氛露点就高。2、氧探头氧探头是用来测量氧含量的，我司目前的碳势控制系统主要利用氧探头来测量计算碳势的。其主要优点是：（1）、在高温下直接测量，不需要取样系统，能较真实地反映炉气的实际状态；（2）、动态响应（小于0.1秒）；（3）、能在氧分压很高或很低的条件下进行测量。（二）、渗碳温度的选择与控制温度影响着分解反应的平衡，如气氛中CO2不变，则温度每降低10℃，将使气氛碳势增加大约0.08%；温度也影响碳的扩散速度，如果气氛碳势不变，温度每提高100℃，可使渗层深度增加一倍；温度还影响着钢中的组织转变，温度过高会使钢的晶粒粗大。目前广泛使用的温度为920-930℃；对于薄层渗碳，温度可降到880-900℃；而对于渗层深度大于5MM，温度提高到980-1000℃，主要是为了缩短渗碳时间。（三）、渗碳时间的确定与控制渗碳时间主要影响渗层深度，同时也在一定程度上影响碳浓度梯度。五、渗碳主要缺陷（一）、表面硬度偏低表面脱碳；过高的表面碳含量、淬火冷速不够或内氧化导致非马氏体组织的形成；过多碳化物的出现引起马氏体回火抗力降低。（二）、渗碳层深度不够或不均匀渗碳时间过短；炉气循环不良或炉温不均匀；碳势偏低；装炉量过多；炉子漏气；工件未清洗干净或表面有氧化皮；渗碳温度偏低。（三）、金相组织不合格渗层出现网状碳化物或大块状碳化物；晶粒粗大；渗层残余奥氏体过多；心部铁素体过多。采取的主要措施：不要采用过高的气氛碳势，从根本上防止生成网状碳化物；采用细晶粒钢；出现网状碳化物或粗大晶粒时，采用一次加热淬火；采用冷处理以消除或减少残余奥氏体；适当提高淬火加热温度以减少心部铁素体。（四）、渗碳层出现内氧化内氧化是因为渗碳气氛中含有O2、H2O、CO2等氧化性组分，而钢中又含有与氧氢和力比铁强的合金元素造成的。第四章、调质热处理一、调质处理概念淬火加高温回火，得到由铁素体和弥散分布于其中的细粒状渗碳体组成的回火索氏体组织，使工件获得一定的强度、硬度和良好的塑性、韧性相配合的综合力学性能的热处理工艺方法。二、调质处理工艺流程1、入料：依同炉号同规格一起生产的原则安排；2、前清洗：洗掉工件表面的油污等；3、调质淬火：在保护气氛中（甲醇分解气）加热、保温而后冷却；4、后清洗：洗掉工件所带淬火油；5、高温回火：依材质及强度等级的不同，一般为500～650℃6、气体黑化（1）、目的：为使中碳光身产品表面防锈效果、黑化效果更佳，而又不必经专门的发黑处理，特在回火过程中通入DX气体对螺栓进行氧化处理，得到表面黑亮的产品。（2）、基本原理：液化石油气与空气按一定比例混合后，燃烧除去水份，生成的DX气体是弱氧化性气氛，将其通入回火炉内（回火温度在450～580℃区间较适宜），可在回火的工件表面生成一层黑色致密的氧化物（Fe3O4）薄层，再上防锈油即可得到所需的产品。第五章、基本钢铁金相组织金相组织是材料分析的基础，对钢铁材料而言，从铁—碳平衡图中可看出，所有钢铁在室温下的组织均是由铁素体(-Fe)和渗碳体(Fe3C)这两个基本相组成。由于碳含量、合金含量的不同，钢铁材料经过加热、冷却的过程，会产生各种平衡相与非平衡相，由铁素体与渗碳体的比例、析出形状和分布情况的差异，会呈现各种不同的组织型态。一般碳钢可观察到金相组织有：铁素体、渗碳体、珠光体、上贝氏体、下贝氏体、马氏体、回火马氏体及残留奥氏体。1、铁素体（Ferrit）定义：碳与合金元素在a-Fe中的间隙固溶体。特征：自奥氏体变态而得，依成分与冷却速度不同，而呈块状、费德曼奥氏体型或沿晶界析出。在共析钢或过共析钢内铁素体不能单独存在，常与渗碳体（Fe3C）层状共生成珠光体。2、珠光体（Pearlite）定义：铁碳合金中，共析反应所形成之铁素体与渗碳体之层状组织。特征：珠光体之层状组织中，层间距离取决于奥氏体变态反应时之温度，温度越低，层间距离越细，钢料强度越高，一般以金相显微镜，放大倍率500倍，可分辨出其层状组织者为粗珠光体，细珠光体则无法分辨，但以nital浸蚀，颜色为黑色。3、上贝氏体（Upperbainite）定义：过饱和针状铁素体和渗碳体的混合物，渗碳体分布于针状铁素体之间特征：过冷奥氏体在550°C～350°C的相变态产物，为平行排列之条状(lath)铁素体组成，而形成外观所见之羽毛状(feathery)型态。4、下贝氏体（lowerbainite）定义：过饱和针状铁素体和渗碳体的混合物，渗碳体分布于针状铁素体之内特征：过冷奥氏体在350°C以下与Ms温度以上的相变态产物，铁素体呈针状(acicular)，渗碳体析出于铁素体内，与长轴方向呈约60°角。5、马氏体（Martensite）定义：淬火急冷而得之碳在a-Fe中的过饱和固溶体，依碳含量不同，有条状马氏体(lathmartensite)，又称差排化马氏体(dislocationmartensite)与板状马氏体(platemartensite)，又称双晶马氏体(twinmartensite)。特征：典型板状马氏体(碳含量0.6%以上)呈针叶状，针叶与针叶间呈120°角排列，针叶间之间隙往往可发现残留奥氏体，针叶内部有时会有微裂。板状马氏体则呈平行成束的板片，在同一个奥氏体晶粒内有数个方向。6、球化组织（Spheroidizedstructure）定义：铁素体基体中分布着球状碳化物。特征：奥氏体共析反应生成之相为层状组织之珠光体，为改善塑性加工性质或切削性，将钢料在适当的高温长时间加热，为减少表面能量，而使片状之渗碳体逐渐成为球状，时间越长，球化颗粒越呈球形，颗粒数量减少，但颗粒成长变大，一般球化之判定以碳化物颗粒长轴与短轴之比小于5作为基准。第六章、热处理常见缺陷及预防一、淬火缺陷及预防（一）、淬火变形与开裂原因及预防措施淬火时在工件中引起的内应力是造成变形与开裂的根本原因。当内应力超过了材料的屈服强度时（或内应力未超过了材料的屈服强度但材料内部存在缺陷）便造成工件开裂。淬火变形原因（1）、工件截面不均匀和不对称、粗细不同或太细、太长或太薄，淬火过程中，由于冷却与组织转变的不同时性产生极大的内应力，使工件发生变形；（2）、机械加工产生的内应力会加大淬火变形；（3）、淬火工艺不当：淬火加热温度过高、时间太长、加热速度太快、加热温度不均匀，工件放置不当等；（4）、淬火冷却不当：冷速太快（介质选择不当）、淬入方式、介质温度及纯度、工件运动方式等；（5）、原材料与原始组织：淬透性差及带状组织、成分偏析、夹杂物较严重的工件，淬火变形的倾向较大。淬火开裂原因淬火开裂主要是由组织应力引起的（1）、原材料缺陷：钢中的白点、气孔、大块或连续分布的非金属夹杂物、碳化物偏析、锻造折叠及机加工留下的较深刀痕等均可造成淬火应力集中，成为淬火的裂纹源；（2）、工件结构设计或选材不当：如薄厚悬殊、带尖角、凹角等，对形状复杂的工件选用了淬透性低的钢种；（3）、热处理工艺不当：过热、脱碳、冷速过快、冷却操作不当、淬火后不及时回火等。淬火变形与开裂预防措施（1）、正确选材与合理设计工件形状；（2）、正确锻造与预备热处理（正火、去应力、球化处理、调质等）；（3）、制订合适的热处理工艺（预热，选择合适的淬火温度、淬火介质、淬火与回火方法）；（4）、合理操作：排料、吊挂、均匀加热与冷却、避免自重变形等。（二）、硬度不足原因及解决办法材料用错；表面脱碳；淬火冷速不够：淬火介质选用不当，介质温度过高或有杂质，工件尺寸过大等；淬火加热温度过低或保温时间不够：没有奥氏体化或奥氏体成分不均匀；装炉量过大或炉温不均使加热不均或欠热等；操作不当：预冷时间过长；双液淬火时在水中冷却时间过短；分级淬火时，分级时间过长或分级温度过高。除材料用错外，硬度不足可退火或高温回火后重新淬火。（三）、淬火软点它是指工件内许多小区域的硬度不足。主要原因如下：原始组织不均匀：碳化物偏析、带状组织或大块铁素体；工件局部脱碳或渗碳后其表面碳浓度不均匀；淬火介质冷却能力不足：介质老化、有杂质混入或介质温度过高等；操作不当：工件表面不清洁，未清除氧化皮或污垢；工件在淬火介质中运动不充分等；淬火加热温度与保温时间不足。（四）、氧化与脱碳氧化钢在氧化性介质（氧、二氧化碳、水蒸汽等）中加热时，铁和合金原子会被氧化，在钢表面生成氧化膜称为外氧化（560℃以上）；氧在钢内部沿晶界扩散，使在一定深度的表面层中产生晶界氧化称为内氧化（800-900℃）。2Fe+O2=2FeO；Fe+CO2=FeO+CO；Fe+H2O=FeO+H2；4Fe+3O2=2Fe2O3脱碳钢在加热时，钢表层中的固溶碳与氧、二氧化碳、水和氢等发生化学反应，生成气体溢出钢外，使钢的表层碳浓度降低的现象称为脱碳。2C（γ-Fe）+O2=2CO；C（γ-Fe）+CO2=2CO；C（γ-Fe）+H2O=CO+H2；C（γ-Fe）+2H2=CH4；3Fe3C+O2=6Fe防止方法、采用保护气氛加热、真空加热等；、消除工件表面的水渍和锈斑；、高温短时快速加热；、涂料防护。（五）、过热与过烧过热加热温度过高或在高温下保温时间过长，引起奥氏体晶粒粗化，淬火后得到粗针状马氏体的现象。过烧加热温度太高，以致奥氏体晶界出现熔化和氧化的现象。产生原因（1）、淬火加热温度选择过高，或保温时间太长；（2）、炉温不均，热电偶处温度偏低；（3）、仪表控制失灵；（4）、工件靠近发热体或电极；（5）、材料弄错，从而淬火加热温度选择过高。预防措施（1）、确定材料的具体牌号后，合理制订热处理工艺；（2）、定期校正仪表；（3）、定期检查热电偶；（4）、加热工件正确摆放，不得靠近发热体或电极。对于过烧的工件，只能报废。对于过热的工件可采取延长回火时间、正火或退后重新淬火回火的方式补救。二、回火缺陷及预防（一）、硬度过高回火温度太低或回火保温时间太短，致使组织转变未完成或不完全而造成硬度过高。预防措施：调整工艺，重新回火，或延长回火保温时间。（二）、硬度不足回火温度超过了正常回火温度范围，或保温时间太长，使工件组织转变为硬度较低的组织，从而造成硬度不足。预防措施：对低、中温回火的工件应退火或正火后，重新淬火、回火；对高温回火的工件，可直接重新淬火、回火。附表一：渗碳产品常见品质不良一览表常见不良情况潜在的后果不良原因分析采取措施心部硬度超高产品易脆断回火不充分提高回火温度延长回火时间心部硬度不足产品易拉伸过回火降低回火温度缩短回火时间不完全淬火重新淬火后回火表面硬度超高弯曲度偏小碳势过高降低甲醇及瓦斯流量回火温度过低提高回火温度表面硬度不足耐磨性不够碳势过低加大甲醇及瓦斯流量清洗不干净定期清理喷射管回火温度过高降低回火温度扭矩不足易断裂回火温度过高降低回火温度渗碳时间不足延长渗碳时间渗碳层不足接触疲劳强度降低渗碳时间不足延长渗碳时间渗碳层过深弯曲度不足、脆断渗碳时间过长缩短渗碳时间攻速超时影响装配碳势过低加大甲醇及瓦斯流量回火温度过高降低回火温度攻不入报废渗碳时间不足延长渗碳时间淬火变形影响装配淬火工艺不当采取较低的淬火加热温度及较高的油温，并将产品有序排列冷却工艺不当混料影响装配人为因素或设备故障定期保养与巡视机台附表二：调质产品常见品质不良一览表常见不良情况潜在的后果不良原因分析采取措施心部硬度超高抗拉强度超高产品易脆断回火不充分重新回火心部硬度不足抗拉强度不足产品易拉伸过回火重新淬火后回火不完全淬火表面硬度超高脆断倾向增大碳势过高提高回火温度，重新回火回火温度过低不完全淬火重新淬火后回火表面硬度不足滑牙碳势过低加大甲醇流量、重新淬火回火回火温度过高楔负载掉头头部承受力不足淬火裂痕报废回火不充分重新回火扭矩不足易断裂不完全淬火重新淬火回火（回火温度可适当降低）回火温度过高脱碳过深滑牙碳势过低、炉子漏气调高碳势后重新淬火回火变形影响装配淬火工艺不当采取较低的淬火加热温度及较高的油温，并将产品有序排列冷却工艺不当开裂断裂冷速太快报废回火不及时发红生锈DX气氛含水过多定期烧炉、及时排水白头DX气氛含CO2过多适当降低空气与瓦斯比例保证载荷不足产品易拉伸不完全淬火调整淬火工艺后重新淬火回火延伸率不足产品易脆断回火不充分重新淬火回火断面收缩率不足不完全淬火不同规格混料影响装配人为因素定期保养与巡视机台，对混料的产品剔检。设备故障材质混料部分产品机性不合格不同材质未分开处理调机人员审核工令合理安排热处理入料生产附表三：热处理制程混料防止措施混料状况原因分析采取措施责任人两种不同规格相混长度不等直径不同对边不等头型不同牙型不同头标不同其他变异流程卡标示不清、物卡不符未及时发现仔细核对实物与流程卡是否相符入料员倒料料斗、送料机料斗、前洗净料斗未清理干净换规格时将各料斗清理干净规格不同产品间隔距离不够换规格时，需在淬火网带上间隔0.5～1米的距离操作人员粗心定期宣导，提高认识组长工令不合理，易相混规格开一起审核、纠正不合理工令调机员各下料斗易堆料与卡料勤巡视，及时发现与处理，并提出合理的改善措施或需求调机员油槽料斗、后洗净槽料斗、回火炉料斗、着色槽料斗未清理干净换规格时将各料斗清理干净收料员收料时多接与少接杜绝长时离开工作岗位，避免多接与少接各输送网带卡料勤巡视机台，及时发现调机员定期做好保养工作保养员操作员对产品不认识加强教育培训科组长多种不同规格相混磁性送料机输送带被螺丝扎坏勤巡视，及时发现并提出更换入料员各下料斗堆料与卡料勤巡视，及时发现与处理，并提出合理的改善措施或需求调机员前后洗净槽、着色槽掉螺丝太多保养时清理保养员各输送网带破损或槽钢松动定期保养、必要时更新各料斗未及时清理换规格时将各料斗清理干净入料员收料员未热处理产品与已热处理产品相混料桶未倒干净而直接接料料桶倒干净入料员清理料桶收料员换桶必要时未经热处理的产品流转流程卡上热处理制程栏未签字或无流程卡等异常的产品，未经检测确认合格，下制程不生产各制程材质不同相混流程卡上材质标示错误发现材质标示有可疑，立即反馈入料员同规格不同材质产品未分开处理审核、纠正不合理工令调机员流程卡丢失或无材质标示材质不确定之产品不生产操作员对材料缺乏认识加强教育培训科组长第三部分、热处理作业要领第一章、热处理作业流程一、热处理工艺流程：后清洗淬火前清洗入料黑化出料回火后清洗淬火前清洗入料黑化出料回火二、热处理生产流程：工令合理热处理调机人员审核工令生管工令人员开立热处理工令热处理品检人员执行制程、放行检验热处理调机人员执行初件、自主检查热处理调机人员依据作业指导书设定工艺参数工令合理热处理调机人员审核工令生管工令人员开立热处理工令热处理品检人员执行制程、放行检验热处理调机人员执行初件、自主检查热处理调机人员依据作业指导书设定工艺参数三、热处理生产注意事项：（一）、操作前应注意事项及安全要求1、产品规格是否正确，有无检验合格标识。2、前、后洗净槽清洗是否干净。3、淬火炉温度是否正常（材质不同，作不同调整）。4、进料速度是否正常。5、淬火炉速度与回火炉速度是否正常。6、淬火油油位及温度与回火温度是否正常。7、检查各种气体有无漏气现象，主火炉前段溢出火焰是否安全。8、检查各机件运转是否顺畅。9、检查前后洗净槽喷射管是否畅通。10、检查各循环管路是否畅通。11、检查各瓦斯、甲醇管路是否畅通。（二）、操作中应注意事项及安全要求：热处理工艺参数设定依据热处理施工工艺执行。作业中注意事项：（1）、未涉及之作业条件可根据需要而拟定，报制造部经理批准后方可实施。（2）、若实际操作中需对作业条件提出改动，由带班提出书面申请，经热处理科科长及制造部经理批准后方可实施。（3）、若作业中发现作业条件与标准不符，需及时做出调整动作。（4）、淬、回火炉在未正式进料生产前，其第一段、第二段与原设定值一样，但正式生产批料后，其工作需吸收热能而导致第一段、第二段随批料多寡会影响温度之升降。（5）、发现主炉温度第三、第四段及回火炉第二段温度与温度控制盘上显示温度差超过50℃（6）、进料速度可依炉内碳势调整，相对进料多碳势显示低、进料少碳势显示高。（7）、若作业中发现产品有异常现象，应先检查材质、温度后适时调整或向上级反映处理。（8）、本作业之技术员应经认可合适的人员担任。（9）、淬火液聚合物使用温度不可超过+50℃，以免产生分解，失去功效。（10）、批与批之间：应予以间隔约1～2米长，不可接连混合，并标明批号。（11）、处理后之产品应参照原标签、规格、立即系挂于产品铁桶上，不可遗失或挂错。（12）、作业中，渗碳炉碳势控制为自动控制，而调质炉碳势控制为手动调节，需依据碳势显示对甲醇流量做适当调节。（13）、碳势控制器测量精度为±0.05%。（14）、对于特别需求表面清洁之产品要先检视主炉内是否清洁（不可有积碳情形），防漏气挡板之效果是否正常，气体是否有流失等。（15）、更换批时，应确实将余料清除干净。（16）、热处理查核表日、夜班均填写清楚。（17）、热处理查核表由各班调机员填写。（18）、热处理工艺中加“◎”表示《控制计划》中重要特殊特性。（19）、对需气体发黑之中碳产品，需在回火过程中通入DX气体。（20）、瓦斯炉回火温度可适当比电炉提高10～20℃。（三）、热处理工艺参数控制：热处理调机人员依据热处理施工说明书之规定设定工艺参数，当发现实际作业条件与SOP之规定不相符时，需及时调整工艺参数；当实际作业条件与SOP之规定相符，但生产出的产品却不合格时，需及时提出修改热处理工艺参数申请，经热处理科科长及制造部经理批准后执行。（四）、热处理制程检验：热处理制程检验与放行检验均由热处理品检员执行，当发现产品不合格时，首先应知会调机人员对工艺参数进行及时调整，避免产生更多的不良品，然后依据QC106之规定开立不合格品通知单，由调机人员调查原因后，再交由品检负责人依据QC106之规定处理。品检人员需如实、认真、及时做好制品品质检测与记录，并按规定留样待查。（五）、热处理客诉调查与处理：当收到客诉抱怨处理报告时，由热处理品检主管负责调查原因，非特殊情况，要求在2天之内回复品保，当客诉是因人为疏忽所造成，还需由当事人提出书面整改报告。（六）、新产品开发：新品开发由热处理品检主管负责，通过参加新品研发会议或查阅有关标准了解清楚新品技术要求，以确定是否有能力生产。新品开发成功投入批量生产前，需根据需要将作业条件纳入热处理SOP中。（七）、其他需特别注意事项：调机人员在初件、自主检查中发现产品不良时，需及时调整工艺参数，对产出的不良品最迟一周之内处理完成，紧急赶货情况下需要马上安排重工。生产过程中发现流程卡丢失、物卡不符等资料异常时，需由当班组长负责知会生管处理。当发现制品品质不良是由于其他制程所引起，需及时知会生管与责任制程处理。调机人员发现生管所开工令会影响到产品品质时，需及时知会工令人员进行调整。因紧急赶货需对工艺参数作出较大调整时，需由带班组长合理安排，务必要等工艺参数稳定后才能进料生产，避免产生不合格品而影响出货。定期每个月需由品检人员负责，对制程的品质状况进行统计与分析，必要时需召开品质专题会议。热处理品检员与调机员负责收集与汇总最佳之热处理工艺参数，并及时申请修改与完善热处理SOP。APQP产品生产过程中需特别注意事项：（1）、热处理作业条件依据APQP产品施工工艺执行；（2）、APQP产品必须依据控制计划（CP）生产；（3）、APQP产品使用专用的大流程卡，易于生产时识别；（4）、APQP产品热处理生产前也需要按批号留样，样品保留到产品流转到下一制程后；（5）、在生产APQP产品时，需确保作业条件处于稳定的状态，且至少需待上一批产品完成淬火后，才能安排下一规格产品开始入料作业；（6）、APQP产品热处理后均需要更换干净的白桶或蓝桶；（7）、每批APQP产品热处理作业条件均需要记录，作业条件查核表、机械性质检验记录表连同热处理前、后的留样一并交品检负责人汇整后，相关记录表单都必须在2天之内提交品保部存档。（八）、作业后处理：清理设备及地面环境并安排下一规格之进料工作。重新设定生产条件，俟稳定后再开始作业。停机后应将温度回复正常温度后再开机，应严格遵照升温程序操作。第二章、连续炉操作与保养一、热处理生产设备简介（一）生产设备及主要附属设备：机台编号设备名称设备型号备注HT101连续式可控气氛热处理炉SY-805-6淬、回火炉均为电加热HT102连续式可控气氛热处理炉SY-805-6淬、回火炉均为电加热HT103连续式可控气氛热处