脆斷強度。斷裂類別有兩類一是裂紋,按擴展程度分為(失穩(wěn))可發(fā)展裂紋、阻斷裂紋(不斷裂);二是斷裂,分為脆性斷裂和韌性斷裂,多數為脆性斷裂(斷口灰亮色)。">
一、加熱不當形成的裂紋
升溫速度過快(多出現于灰鑄鐵、合金鑄鐵、高錳鋼、高合金鋼鑄件)、表面增碳或脫碳[合金鋼、低碳馬氏體鋼20SiMn2MoV,高錳鋼(Mn13)]、過熱或過燒(高速鋼、不銹鋼)、氫致裂紋(條件:足夠氫、對氫敏感的金相組織和三向應力。措施:脫氫、低溫回火、自然時效低氫淬火)
二、淬火裂紋
1、淬火目的:強化鋼件,獲得M。
2、類別:縱向裂紋、橫向裂紋、網狀裂紋和剝離裂紋,最常見的是縱向裂紋(軸向裂紋)且常出現于完全淬透的工件上。
3、縱向裂紋的原因:碳量增加、材質(夾雜物、碳化物)、尺寸、形狀(管件內壁)和淬火加熱溫度高。
三、淬火裂紋原因
A、冶金因素
(1)材料質量:冶金缺陷擴展成淬火裂紋。(2)化學成分:1、碳量超高,傾向越大;2、合金元素:雙向作用。
(3)原始組織:粗大組織或魏氏組織傾向大,球狀組織傾向小。
B、零件尺寸和結構
(1)截面尺寸過大或過小不易淬裂。
(2)截面突變處:淬裂傾向大。
C、工藝因素
(1)加熱:加熱溫度升高,淬裂傾向大;保溫時間長,傾向大;加熱爐(選用真空或電爐)。
(2)冷卻:Ms點以上冷卻時不易淬裂,在 Ms點以下時易淬裂(但若緩慢冷卻,也不易淬裂)。防止淬裂措施:M等溫淬火、分級淬火、水-油淬火、水一空氣雙液淬火。
四、預防淬火裂紋的方法
A、正確設計產品
(1)技術性和經濟性;
(2)結構設計:截面尺寸均勻;圓角過渡;形狀:球形冷卻快于板料。
(3)熱處理條件
B、合理安排工藝路
(1)形狀復雜精度高的零件,粗精加工之間的淬火前應安排去應力退火。
(2)大截面零件(直徑或厚度>50)的高碳鋼:淬火前正火。小截面高碳鋼件淬火前應球化退火。
(3)淬火前應消除亞共析鋼的魏氏組織。
(4)高鉻鋼、軸承鋼和高速鋼:避免偏析,嚴重時應降低淬火溫度
C、加熱參數合理
(1)介質:真空、保護氣氛、電阻、鹽浴、火焰爐淬裂傾向逐漸增大。
(2)加熱速度:對碳素鋼、低合金鋼和中合金鋼可較快速度加熱;對高碳高合金鋼要合適;對大、復雜的高錳鋼、不銹鋼、高速鋼和高碳合金鋼采用限制加熱速度或預熱法。
(3)淬火加熱溫度:一般合金鋼為
Ac1或Ac3+(30-50)℃,亞共析鋼為 Ac3+(30-50)℃,過共析鋼為 Ac1+(30-50)℃。(亞溫或高溫)
加熱時間按:t=a*d(加熱系數*有效厚度)計算
(4)保溫時間:經驗公式為t=a*K*D(有效厚度),對于高合金鋼等加熱保溫時間要延長。
D、應選擇增加熱應力、減少相變應力的淬火方式。
(1)、預冷淬火(降溫淬火或延遲淬火)。(2) 多介質淬火:1、雙介質淬火:先強冷后弱冷,如水一油、水一空、鹽水-油、油一空氣、堿一空氣;
2、三介質淬火:適用于形狀復雜、變形要求嚴格的零件如碳素鋼零件。
(3)、分級淬火:快冷至Ms點上保溫后空冷。如截面大、易變形開裂的高碳、高速鋼等,應采用2次或3次的逐級分級淬火。
(4)、馬氏體等溫淬火:冷卻至Ms點下50-100度等溫保持。一般用油淬。
(5)、薄殼淬火:即表層淬火。
(6)、間斷淬火:水一空一水一空一水冷至室溫。此外還有淺冷淬火和局部淬火。
E、淬火介質合適
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)
F、其它措施
及時回火,局部包扎。
五、其它熱處理裂紋
回火裂紋:多出現于高速鋼或高合金工具鋼。
冷處理裂紋:高速鋼刀具、工模具冷至 -80度以下的淬火處理時易出現裂紋,時效裂紋:高溫合金多。
磨削裂紋:出現于淬硬工具鋼或經滲碳碳氨共滲并淬火的零件。
電鍍裂紋:由于內應力引起應力腐蝕裂紋。
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【本文標簽】 熱處理
【責任編輯】東莞中瑞金屬
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