熱處理缺陷裂紋產(chǎn)生原因的分析

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1、!裝備制造技術(shù)"!""#年第$期張麗(江蘇鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇鹽城224005)摘要：主要分析各種熱處理方法及其他因素使金屬零件產(chǎn)生裂紋的原因。關(guān)鍵詞：熱處理缺陷；裂紋；因素中圖分類號：TG15文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-545（X2006）04-0025-02熱處理是通過加熱和冷卻，使零件獲得適應(yīng)工作條件需要如釩、鈮、鈦等有細(xì)化奧氏體晶粒的作用，減少鋼的過熱傾向，的使用性能，達(dá)到充分發(fā)揮材料潛力，提高產(chǎn)品使用壽命和提因而減少了淬裂傾向。高效能的重要的工藝方法。如果出現(xiàn)熱處理缺陷，熱處理就無1.2原始組織的影響法

2、達(dá)到預(yù)期的目的，零件將成為不合格品或廢品，從而造成經(jīng)淬火前鋼件的原始組織狀態(tài)和原始組織對淬裂的影響很濟(jì)損失。熱處理缺陷一般按缺陷性質(zhì)分類，主要包括裂紋、變大。片狀珠光體，在加熱溫度偏高時易引起奧氏體晶粒長大，容形、殘余應(yīng)力、組織不合格、性能不合格、脆性及其他缺陷等七易過熱，所以對原始組織為片狀珠光體的鋼件，必須嚴(yán)格控制類。其中最危險的熱處理缺陷是裂紋，一般將之稱為第一類熱淬火加熱溫度和保溫時間。否則，將因鋼件過熱導(dǎo)致淬火開裂。處理缺陷，它屬于不可挽救的缺陷；最常見的熱處理缺陷是變具有球狀珠光體原始組織的鋼件，在淬火加熱時，因

3、為球狀碳形，一般稱之為第二類熱處理缺陷；其余缺陷如殘余應(yīng)力，組織化物比較穩(wěn)定，在向奧氏體轉(zhuǎn)變的過程中，碳化物的溶解，往往不合格等屬于第三類，一般統(tǒng)稱為第三類熱處理缺陷。殘留少量的碳化物，這些殘留碳化物阻礙了奧氏體晶粒長大，下面著重討論有關(guān)熱處理第一類熱處理缺陷——裂紋。與片狀珠光體相比，淬火可以獲得較細(xì)的馬氏體，因此原始組織為均勻球狀珠光體的鋼對減少裂紋來說，是淬火前較理想的1金屬零件的淬火裂紋組織狀態(tài)。在生產(chǎn)中，常常產(chǎn)生重復(fù)淬火開裂現(xiàn)象，這是由于二次淬影響鋼件淬火裂紋形成的因素眾多，主要包括冶金、結(jié)構(gòu)、火前未進(jìn)行中間正火或

4、中間退火所致，未經(jīng)退火而直接二次淬工藝等因素。掌握各種因素的作用以及各因素對淬火裂紋影響火，組織中沒有阻礙奧氏體晶粒長大的碳化物存在，奧氏體晶的規(guī)律，對防止淬火裂紋的發(fā)生，提高成品率有重要的意義。粒極易顯著長大，引起過熱。因此在二次淬火中進(jìn)行一次中間1.1鋼件的冶金質(zhì)量與化學(xué)成分的影響退火，同時也可通過退火來達(dá)到完全消除內(nèi)應(yīng)力的目的。鋼件可用鍛件、鑄件、冷拉鋼材、熱軋鋼材等加工而成，各1.3零件尺寸和結(jié)構(gòu)的影響種毛坯或材料生產(chǎn)過程中均可能產(chǎn)生冶金缺陷，或者將原料的零件的截面尺寸過小和過大都不易淬裂。截面尺寸小的工冶金缺陷遺留

5、給下道工序，最后這些缺陷在淬火時可擴(kuò)展成淬件淬火時，心部很易淬硬，而且心部和表面的馬氏體形成在時火裂紋，或?qū)е铝鸭y的發(fā)生。如鑄鋼件在熱加工工藝過程中因間上幾乎是同時進(jìn)行的,組織應(yīng)力小，不容易淬裂。截面尺寸過加工工藝不當(dāng)，在內(nèi)部或表面可能形成氣孔、疏松、砂眼、偏析、大的零件，特別是用淬透性較低的鋼制造時，淬火時不僅心部裂痕等缺陷；在鍛件毛坯中，有可能形成縮孔、偏析、白點(diǎn)、夾雜不能硬化，甚至連表層也得不到馬氏體，其內(nèi)應(yīng)力主要是熱應(yīng)物、裂紋等。這些缺陷對鋼的淬火裂紋有很大的影響。一般說力，不易出現(xiàn)淬火裂紋。因此，對于每一種鋼制的零

6、件，在一定來，原始缺陷越嚴(yán)重，其淬火裂紋的傾向性越大。的淬火介質(zhì)下，存在著一個臨界淬裂直徑，也就是說在臨界直鋼的含碳量和合金元素對鋼的淬裂傾向有重要影響。一般徑的零件具有較大的淬裂傾向性。出現(xiàn)淬裂的危險尺寸可能因說來，隨著馬氏體中含碳量的增加，增大了馬氏體的脆性，降低鋼的化學(xué)成分而波動、加熱溫度和方法不同而發(fā)生變化，不可了鋼的脆斷強(qiáng)度，增大了淬火裂紋傾向。在含碳量增加時，熱應(yīng)千篇一律。零件的尖角、棱角、等幾何形狀因素，使工件局部冷力影響減弱，組織應(yīng)力影響增強(qiáng)。水中淬火時，工件的表面壓應(yīng)卻速度的急劇變化，增大了淬火的殘余應(yīng)力，

7、從而增大了淬火力變小，而中間的拉應(yīng)力極大值向表面靠近。油中淬火時，表面的開裂傾向。零件截面不均勻性的增加，淬裂傾向也加大，零件拉應(yīng)力變大。所有這些都增加了淬火開裂傾向。而合金元素對薄的部位在淬火時先發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，隨后，當(dāng)厚的部位發(fā)生淬裂的影響是復(fù)雜的，合金元素增多時，鋼的導(dǎo)熱性降低，增大馬氏體轉(zhuǎn)變時，體積膨脹，使薄的部位承受拉應(yīng)力，同時在薄厚了相變的不同時性；同時合金含量增大，又強(qiáng)化了奧氏體，難以交界處產(chǎn)生應(yīng)力集中，因而常出現(xiàn)淬火裂紋。通過塑性變形來松弛應(yīng)力，因而增大熱處理內(nèi)應(yīng)力，有增加淬1.4工藝因素的影響裂的傾向。然而

8、合金元素含量增加，提高了鋼的淬透性，可用較工藝因素（主要是淬火加熱溫度，保溫時間，冷卻方式等因緩和的淬火介質(zhì)淬火，可以減少淬裂傾向。此外有些合金元素素）對淬火裂紋傾向影響較大。熱處理包括加熱、保溫、冷卻等作者簡介：張麗（1978-），女，漢族，鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械教研室，研究方向：機(jī)械