几种常见热处理缺陷介绍

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金属热处理产生的组织缺陷

金属热处理产生的组织缺陷
金属热处理缺陷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补助，以及使热处理以后的后续工序工艺性能变坏或降低使用性能的热处理隐患。

最危险的缺陷为裂纹，其中最主要的是淬火裂纹，其次是加热裂纹、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。

导致淬火裂纹的原因：（1）原材料已有缺陷（冶金缺陷扩展成淬火裂纹）；（2）原始组织不良（如钢中粗大组织或魏氏组织倾向大）；（3）夹杂物；（4）淬火温度不当；（5）淬火时冷却不当；（6）机械加工缺陷；（7）不及时回火。

最常见的缺陷是变形，其中淬火变形占多数，产生的原因是相变和热应力。

残余应力、组织不合格、性能不合格、脆性及其他缺陷发生的频率和严重性较低。

内应力来源有两个方面：（1）冷却过程中零件表面与中心冷却速率不同、其体积收缩在表面与中心也不一样。

这种由于温度差而产生的体积收缩量不同所引起的内用力叫做“热应力”；（2）钢件在组织转变时比体积发生变化，如奥氏体转变为马氏体时比体积增大。

由于零件断面上各处转变的先后不同，其体积变化各处不同，由此引起额内应力称作“组织应力”。

热处理常见缺陷分析与对策-学习总结

热处理常见缺陷分析与对策时间：2020.10.28 学习人：吴俊部门：试验检测中心基本知识点：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。

其中生产中最常见的裂纹是纵火裂纹。

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。

5、亚共析钢淬火加热温度： +（30-50）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，严重过热组织则应采用高温变形和退火联合作用才能消除。

9、渗氮零件基本组织为回火索氏体。

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。

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250-380。

钼能有效抑制第二类回火脆性。

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：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：T+M 。

20、氢脆条件：氢的存在、三项应力和对氢敏感的组织。

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。

变速箱齿轮的热处理常见缺陷及其防止措施

变速箱齿轮的热处理常见缺陷及其防止措施变速箱齿轮是汽车传动系统中的重要组成部分，其质量和性能直接影响到汽车的驾驶稳定性和可靠性。

热处理是提高变速箱齿轮性能的关键步骤之一，然而在热处理过程中常会出现一些缺陷，影响齿轮的质量。

本文将介绍变速箱齿轮热处理常见缺陷以及相应的防止措施。

一、热处理常见缺陷1. 软化现象：在热处理过程中，如果温度过高或保温时间过长，会导致齿轮表面过度软化，从而使齿轮硬度降低。

软化现象会导致齿轮的强度和耐磨性下降，影响其使用寿命。

2. 淬火裂纹：淬火过程中，如果齿轮表面温度不均匀或冷却速度过快，会产生裂纹。

这些裂纹会降低齿轮的强度和韧性，甚至引发断裂。

3. 淬火变形：淬火过程中，由于齿轮的不均匀加热或冷却不均匀，容易导致齿轮发生变形。

变形会影响齿轮的精度和配合性能，导致传动噪声和振动增加。

4. 残余应力：热处理后，齿轮内部会产生残余应力。

过大的残余应力会引起齿轮变形和裂纹，影响齿轮的使用寿命。

二、防止措施1. 控制热处理参数：合理控制热处理温度和保温时间，避免齿轮表面软化现象的发生。

同时，要保证齿轮表面温度均匀，避免淬火裂纹的产生。

2. 优化冷却方式：选择适当的淬火介质和冷却方式，确保齿轮冷却均匀，避免淬火变形的发生。

可以采用喷水冷却或油浸冷却等方式，以提高冷却效果。

3. 适当回火处理：在淬火后进行适当的回火处理，可以降低齿轮的硬度，减少残余应力的产生。

回火温度和时间的选择要根据齿轮的具体材料和要求进行调整。

4. 采用预应力技术：通过在热处理过程中施加预应力，可以减小齿轮的残余应力，提高其承载能力和抗疲劳性能。

5. 严格控制热处理工艺：热处理工艺参数的控制非常重要，要严格按照工艺规范进行操作，避免因操作不当而引起的缺陷。

6. 定期检测和评估：对热处理后的齿轮进行定期的质量检测和性能评估，及时发现并处理问题，确保齿轮的质量和性能稳定。

总结：变速箱齿轮的热处理是确保其质量和性能的关键环节，然而在热处理过程中常会出现软化现象、淬火裂纹、淬火变形和残余应力等缺陷。

轴承热处理后常见六大质量缺陷

轴承热处理后常见六大质量缺陷轴承作为机械设备精密零部件,使用质量性能会直接影响到机械设备使用性能,因此我们在使用轴承时,一定要按照一定的性能要求,因此很多厂商为了提高轴承使用性能,进而采用热处理工艺进行提升,但是在热处理工艺后轴承常会出现六大质量缺陷,中华标准件网分享如下。

1、过热从轴承零件粗糙口上可观察到淬火后的显微组织过热。

但要确切判断其过热的程度必须观察显微组织。

若在GCr15钢的淬火组织中出现粗针状马氏体,则为淬火过热组织。

形成原因可能是淬火加热温度过高或加热保温时间太长造成的全面过热;也可能是因原始组织带状碳化物严重,在两带之间的低碳区形成局部马氏体针状粗大,造成的局部过热。

过热组织中残留奥氏体增多,尺寸稳定性下降。

由于淬火组织过热,钢的晶体粗大,会导致零件的韧性下降,抗冲击性能降低,轴承的寿命也降低。

过热严重甚至会造成淬火裂纹。

2、欠热淬火温度偏低或冷却不良则会在显微组织中产生超过标准规定的托氏体组织,称为欠热组织,它使硬度下降,耐磨性急剧降低,影响轴承寿命。

3、淬火裂纹轴承零件在淬火冷却过程中因内应力所形成的裂纹称淬火裂纹。

造成这种裂纹的原因有:由于淬火加热温度过高或冷却太急,热应力和金属质量体积变化时的组织应力大于钢材的抗断裂强度;工作表面的原有缺陷(如表面微细裂纹或划痕)或是钢材内部缺陷(如夹渣、严重的非金属夹杂物、白点、缩孔残余等)在淬火时形成应力集中;严重的表面脱碳和碳化物偏析;零件淬火后回火不足或未及时回火;前面工序造成的冷冲应力过大、锻造折叠、深的车削刀痕、油沟尖锐棱角等。

总之,造成淬火裂纹的原因可能是上述因素的一种或多种,内应力的存在是形成淬火裂纹的主要原因。

淬火裂纹深而细长,断口平直,破断面无氧化色。

它在轴承套圈上往往是纵向的平直裂纹或环形开裂;在轴承钢球上的形状有S形、T形或环型。

淬火裂纹的组织特征是裂纹两侧无脱碳现象,明显区别与锻造裂纹和材料裂纹。

4、热处理变形轴承零件在热处理时,存在有热应力和组织应力,这种内应力能相互叠加或部分抵消,是复杂多变的,因为它能随着加热温度、加热速度、冷却方式、冷却速度、零件形状和大小的变化而变化,所以热处理变形是难免的。

不同热加工方法引起的缺陷种类及原因

目录一、锻造产生的缺陷及原因 (2)二、铸造产生的缺陷及原因 (5)三、焊接产生的缺陷及原因 (6)四、渗氮产生的缺陷及原因 (9)五、渗氮产生的缺陷及原因 (11)六、淬火产生的缺陷及原因 (13)七、退火和正火产生的缺陷及原因 (15)八、回火产生的缺陷及原因 (16)不同热加工方法引起的缺陷种类及原因热加工工艺包括锻造、铸造、焊接、热处理等，由于加工工艺、工件材料及操作者操作熟练程度的不同，会产生许多缺陷。

下面就不同热加工方法所引起的缺陷种类及原因进行分析。

一、锻造产生的缺陷及原因锻造工艺不当产生的缺陷通常有以下几种1.大晶粒大晶粒通常是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落人临界变形区引起的。

铝合金变形程度过大，形成织构；高温合金变形温度过低，形成混合变形组织时也可能引起粗大晶粒，晶粒粗大将使锻件的塑性和韧性降低，疲劳性能明显下降。

2.晶粒不均匀晶粒不均匀是指锻件某些部位的晶粒特别粗大，某些部位却较小。

产生晶粒不均匀的主要原因是坯料各处的变形不均匀使晶粒破碎程度不一，或局部区域的变形程度落人临界变形区，或高温合金局部加工硬化，或淬火加热时局部晶粒粗大。

3.冷硬现象变形时由于温度偏低或变形速度太快，以及锻后冷却过快，均可能使再结晶引起的软化跟不上变形引起的强化（硬化），从而使热锻后锻件内部仍部分保留冷变形组织。

这种组织的存在提高了锻件的强度和硬度，但降低了塑性和韧性。

4.裂纹裂纹通常是锻造时存在较大的拉应力、切应力或附加拉应力引起的。

裂纹发生的部位通常是在坯料应力最大、厚度最薄的部位。

如果坯料表面和内部有微裂纹、或坯料内存在组织缺陷，或热加工温度不当使材料塑性降低，或变形速度过快、变形程度过大，超过材料允许的塑性指针等，则在撤粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲和挤压等工序中都可能产生裂纹。

5.龟裂龟裂是在锻件表面呈现较浅的龟状裂。

引起龟裂的原因：①原材料合Cu等易熔元素过多。

浅谈常见热处理的缺陷及其影响

浅谈常见热处理的缺陷及其影响摘要：热处理在机械制造整个工艺流程中，对产品质量好坏起着“承先启后”的关键作用。

一些已接近成品的零部件，往往仅由于热处理不当而造成废品，使人力、物力、财力和时间遭受很大损失热处理质量的好坏涉及很多因素，虽然有不少热处理规范有章可循，但在很多情况下还没有摸清规律，仍然是“凭经验办事”。

因此，使人很难在短期内对热处理的缺陷与过失做全面了解和掌握。

本论文试图利用系统分析的思路和方法，对热处理的缺陷与过失作一整体而较全面的摘要式分析，分析产生各种缺陷与过失的原因。

【Abstract】Heat treatment in the entire process in mechanical manufacturing，Good or bad product quality plays a "continuity" of the key role。

Some parts have been close to finished，Often only the result of improper waste treatment，The human, material and financial resources and time suffer a great loss to their quality, heat treatment involves many factors，Although there are many rules to follow heat treatment specifications，However, in many cases do not find out the laws，Is still a "work rule of thumb".Therefore, Make it difficult in the short term treatment of defects and errors to do a comprehensive understanding and knowledge of, This paper attempts to use ideas and methods of system analysis, Defects and faults of the heat treatment to make a more comprehensive summary of the overall and type analysis, Analysis yielded a variety of reasons for defects and faults.关键字：表面热处理；淬火；渗碳；缺陷目录第1章热处理的缺陷概述 (3)1.1 热处理功能和产生缺陷的原因 (3)1.2 常见几种热处理缺陷 (3)第2章热处理常见缺陷 (5)2.1 过热和过烧 (5)2.2 氧化和脱碳 (5)2.3 变形和开裂 (5)2.3.1 淬火冷却应力 (5)2.3.2 淬火冷却变形 (6)2.3.3 淬火冷却开裂 (6)2.3.4 减少变形、防止开裂措施 (6)第3章典型热处理缺陷分析 (9)3.1 分析裂纹原因及改进措施 (9)3.2 后轴轮断裂原因及改进措施 (9)3.3渗碳件断裂原因及改进措施 (10)第4章总结 (12)参考资料 (13)谢辞 (14)第1章热处理缺陷的概括1.1 热处理功能和产生缺陷的原因热处理可以改善钢的加工工艺性能，改善其热处理可以改善钢的加工工艺性能，改善其使用性能，显著地提高锯的力学性锈，并延长其使使用性能，显著地提高锯的力学性锈，并延长其使用寿命。

铜合金热处理容易出现的缺陷及防治办法

ห้องสมุดไป่ตู้400
20
20
25
CuNi34
420
-
-
25
CuNi44
590
20
20
25
OCr18Ni9
600
25
-
25
NiCr3020
600
18
18
25
NiCr6015
590
18
18
25
1Cr13Al4
600
-
-
15
oCr20Al5
600
＞12
-
15
oCr25Al5
690
＞12
-
15
oCr27A17M02
-
12
硫锈斑：加热介质中或制件表面残留的润滑剂中有过量的硫，在加热过程中使制件表面硫化锈蚀；加热介质应干净化，制件入炉前应严格清洗除油。
粗晶（深冲出现“橘皮”）：1、退火加热温度过高或时间过长，2、退火前的冷变形量过小，达到临界变形值；1、严格控制退火规程，防止过热。2、前道冷变形量不大时退火温度应相应降低。
≥1.25-0.50
＞0.50-1.00
＞1
CuNi1
210
-
-
25
CuNi2
220
18
18
25
CuNi6
250
18
18
25
CuNi8
270
-
-
25
CuMn3
290
20
20
25
CuNi10
290
20
20
25
CuNi14
310
-
-
25
CuNi19

热处理淬火工艺过程中产生的缺陷

热处理淬火工艺过程中产生的缺陷热处理淬火工艺过程中产生的缺陷热处理淬火工艺过程中产生的缺陷1:淬火畸变与淬火裂纹:热处理过程中淬火畸变是不可避免的现象,只有超过规定公差或产生无法矫正时才构成废品,通过适当选择材料,改进结够设计,合理选择淬火,回火方法及规范等可有效的减小与控制淬火畸变,可采用冷热效直,热点校直和加热回火等加以休正。

裂纹是不可补救的淬火缺陷,只有采取积极的预防措施,如减小和控制淬火应力方向分布,同时控制原材料质量和正确的结构设计等。

2:氧化-脱碳-过热-过烧零件加热过程中,若不进行表面防护,将发生氧化脱碳等缺陷,其后果是表面淬硬性降低,达不到技术要求,或在零件表面形成网状裂纹,并严重降低零件外观质量,加大零件粗糙度,甚至超差,所以精加工零件淬火加热需要在保护气氛下或盐浴炉内进行,小批量可采用防氧化表面涂层加以防护。

过热导致淬火后形成粗大的马氏体组织将导致淬火裂纹形成或严重降低淬火件的冲击韧度,极易发生沿晶短裂,应当正确选择淬火加热温度,适当缩短保温时间,并严格控制炉温加以防止,出现的过热组织如有足够的加工余地余量可以重新退火,细化晶粒再次淬火返修。

过烧常发生在淬火高速钢中,其特点是产生了鱼骨状共晶莱氏体,过烧后使淬火钢严重脆性形成废品。

3:硬度不足淬火回火后硬度不足一般是由于淬火加热不足,表面脱碳,在高碳合金钢中淬火残余奥氏体过多,或回火不足造成的,在含CR轴承钢油淬时还经常发现表面淬火后硬度低于内层现象,这是逆淬现象,主要由于零件在淬火冷却时如果淬入了蒸汽膜期较长,特征温度低的油中,由于表面受蒸气膜的保护,孕化期比中心长,从而比心部更容易出现逆淬现象。

4:软点淬火零件出现的硬度不均匀叫软点,与硬度不足的主要区别是在零件表面上硬度有明显的忽高忽低现象,这种缺陷是由于原始组织过于粗大不均匀,(如有严重的组织偏析,存在大块状碳化物或大块自由铁素体)淬火介质被污染,零件表面有氧化皮或零件在淬火液中未能适当的运动,致使局部地区形成蒸气膜阻碍了冷却等因素,通过晶相分析并研解工艺执行情况,可以进一步判明究竟是什么原因造成废品。

焊后热处理的缺陷及预防

焊后热处理的缺陷及预防[摘要] 热处理工艺在热处理技术规程中已有了较为完善的说明，但有关实际操作中的资料较少，本文主要介绍了在电力建设施工中由于热处理不正确出现的缺陷以及在实际操作中怎样避免这些缺陷。

[关键词] 热处理缺陷热处理实际操作热电偶固定随着机组向越来越大容量的发展，合金钢大量应用，对焊接热处理的要求越来越高，越来越严格。

焊件经不正确的焊后热处理，会产生各种缺陷，有些缺陷可以经过重新热处理予以纠正，但有些缺陷却无法补救而造成废品。

常见的缺陷有以下几种：1、过热1)特征：焊件在退火状态下的断口上呈现特别粗大的晶粒，在淬火的断口上呈现粗大的马氏体针状结构2)产生原因：在加热过程中，不严格控制加热工艺所致，如加热温度过高或在高温下的停留时间过长，一般在正火或高温退火工艺中易出现。

3)危害性：粗化的结构，极易出现裂纹，即使不出现裂纹，也会使焊件的强度、塑性、韧性大大降低。

4)预防及纠正：为预防过热，加热温度必须严格控制，同时在高温的停留时间尽量缩短。

对过热程度严重的焊件可重复二次退火或正火来纠正。

2、过烧1)特征：除断口呈现粗大晶粒外，在晶粒间的边界处有熔化或氧化现象，即在晶间集聚着低熔点的杂质或氧化物。

2)产生原因：加热温度过高（大于1300℃）或在高温下保温时间过长。

3)危害性：产生过烧后会使焊件的强度、塑性、韧性急剧降低。

4)预防：必须严格执行热处理规范，且不允许氧化性火焰直接与焊件接触。

产生过烧后，焊件无法补救。

3、变形与裂纹1)特征：焊件的变形与宏观裂纹一般用肉眼可见。

2)产生原因：一是由于焊件的内应力产生，内应力的产生是由于焊件的加热冷却时内外温度不均匀造成体积膨胀或收缩不一致而引起的热应力。

二是由于内部A向M转变时体积变化的不均匀性引起的结构应力，当应力超过焊件的屈服极限时发生变形。

当超过焊件的强度极限时发生裂纹。

3)危害性：造成返工，增加生产工序，提高了成本，有时还造成焊件的报废。

热处理缺陷

热处理缺陷一、淬火裂纹（一）淬火裂纹的类型和特征1. 纵向裂纹：沿工件纵向分布，裂纹较深而长，一条或几条。

产生原因：完全淬透，温度升高，裂纹倾向增大，尺寸较长而形状复杂的工件易产生纵向裂纹2. 横向裂纹：裂纹垂直于轴向，断口形貌由中心向四周发散，易长生于尺寸较大的工件，由于内外层马氏体相变不同时，相变应力较大产生3. 表面裂纹：呈网状，深度较浅，高频或火焰淬火时，加热未达到奥氏体化温度就快冷火加热到临界温度以上后冷速慢4. 剥离裂纹：表面淬火工件，表面淬硬层剥落或化学热处理后沿扩散层出现的表面剥落称玻璃裂纹。

裂纹平行于工件表面，潜伏在表皮下。

5. 淬火裂纹微观特征：抛光态下，曲折刚直，多沿晶扩展，也有穿晶、混晶扩展，裂纹两侧无脱碳，断口上无氧化色，呈脆性沿晶或混晶断裂。

（二）淬火裂纹形成机理钢中奥氏体向马氏体转变时体积增大所产生的应力导致淬火裂纹。

当钢淬火冷却时，在首先达到M s点温度的工件外层率先形成马氏体，发生体积膨胀，产生应力，外表面的马氏体膨胀几乎不受限制。

继续冷却当靠近中心部位的材料到达M s点温度时，新生的马氏体膨胀收到早已形成的外层马氏体的限制，产生使表面张开的内应力。

当马氏体大量形成所产生的内应力大于零件外层淬火状态的马氏体强度时，便出现开裂。

（三）影响淬火裂纹的因素1. 钢的化学成分：含碳、铬、钼、磷高易引起裂纹2. 材料缺陷：发纹、气泡、碳化物偏析、非金属夹杂、过热、折叠、微裂纹等3. 钢件形状结构：截面急剧变化的工件，有尖角、缺口、孔洞、槽口、冲压标记、刻痕、加工刀痕等应力集中部位易发生。

4. 淬火前原始组织：球状珠光体比片状珠光体不易产生淬火裂纹，因球状珠光体淬成马氏体时其比容变化小、应力小5. 淬火温度淬火温度高易产生裂纹，奥氏体晶粒粗大，淬透性提高，淬裂倾向大。

淬火温度与淬火裂纹发生率之间有三种情况：1）对于小型零件，淬火温度高，淬火裂纹发生率高2）对于大型零件，淬火温度高，淬火裂纹发生率低3）对于中型零件，裂纹发生有个转变温度6. 冷却速度冷速快，使表面产生压应力，内层为张应力，这种应力不易产生裂纹，但冷到马氏体转变点以下时产生相变应力，表面为张应力，易产生淬火裂纹。

材料学-第七讲热处理缺陷及防治讲解

b．由热加工温度不当引起的带状组织，即热加工停锻温度于二相区时（Ar1和Ar3之间），铁素体沿着金属流动方向从奥氏体中呈带状析出，尚未分解的奥氏体被割成带状，当冷却到Ar1时，带状奥氏体转化为带状珠光体。
一般情况下，带状组织可以通过多次正火或扩散退火得以消除和改善。
2、带状组织的危害带状组织的存在会使金属的力学性能呈各向异性，沿带状组织的
带状组织
100倍率下钢板明显的带状组织
带状组织
1、带状组织形成的原因金属材料在冶炼浇注后绝大部分要经过压力加工方可成为型材。
但是，加工后的材料容易得到沿着变形方向珠光体和铁素体呈带状分布的组织，即形成带状组织。形成带状组织的原因各不相同，归纳起来大致有2种原因：
a．由成分偏析引起的带状组织。即当钢中含有磷等有害杂质，压延时，杂质沿压延方向伸长。当钢材冷至Ar3以下时，这些杂质就成为铁素体的核心使铁素体形态呈带状分布，随后珠光体也呈带状分布。这种带状组织很难用热处理的方法加以消除。
• 为了改善铸钢件的性能，可采用完全退火，将粗大的铸态魏氏组织转变为一般的铁素体和珠光体组织。完全退火是以降低硬度和改善韧性为目的的一种热处理方法，将铸钢加热到相变温度Ac3以上30～60℃，随后缓慢冷却，加热保温时间以壁厚每25mm加热保温1h计算。
带状组织
（banded structure）
热处理缺陷及防治
脱碳
• 脱碳脱碳是钢加热时表面碳含量降低的现象。脱碳的过程
就是钢中碳在高温下与氢或氧发生作用生成甲烷或一氧化碳。其化学方程式如下；
2Fe3C+O2＝6Fe+2CO Fe3C+2H2＝3Fe+CH4 Fe3C+H2O＝3Fe+CO+H2 Fe3C+CO2＝3Fe+2CO 这些反应是可逆的，即氢、氧和二氧化碳使钢脱碳，而甲烷和一氧化碳则使钢增碳。对大多数钢来说，脱碳会使其性能变坏，故均视为缺陷。特别是高碳工具钢、轴承钢、高速钢及弹簧钢，脱碳更是一种严重的缺陷。

焊后热处理常见缺陷及防止措施

焊后热处理常见缺陷及防止措施
过热和过烧
应热处理温度过高或保温时间过长而引起晶粒显著粗化的现象称为过热。

在实际焊接热处理中，过热可能是热电偶固定不当或测温不准确而造成的。

过热可使金属材料的强度降低，塑性变差。

过热可用正火来消除。

因热处理温度过高，不仅造成晶粒粗大、而且引起晶界局部融化的现象称为过烧。

过烧可使金属材料的强度显著降低，塑性级差。

过烧是无法消除的，因而只能是材料报废。

变形和开裂
变形和开裂是热处理中很难避免的一种缺陷。

当焊接残余应力、焊后热处理引起的附加热应力以及工件结构因素造成的应力集中等的合应力超过材料的屈服强度时，蒋银企工件变形，超过材料的抗拉强度时，蒋
银企工件的断裂。

因此，工件内部严重的组织缺陷、截面设计不合理、冷却过快或冷却方式不合理、淬火后未及时回火等，都会增加变形及开裂的可能性。

防止焊件变形和开裂正是焊接热处理的主要任务。

回火缺陷回火缺陷主要包括硬度偏高、硬度不足、回火脆性以及去应力效果不佳等，它是有与焊后热处理过低、过高或在回火脆性区加热造成的。

可以按照正确的工艺重新回火进行返修。

非马氏体钢中出现马氏体组织
非马氏体钢出现马氏体组织是有与焊后热处理冷却速度过快造成的，它的存在围堰赤裂纹的产生提供了条件。

可通过预热、焊后保温冷却等措施该组织的出现，对已出现马氏体组织的焊件，可通过焊后热处理来改善。

钢热处理十种组织缺陷分析及对策

钢热处理十种组织缺陷分析及对策钢的力学性能、物理性能和化学性能决定钢的热处理组织。

正常组织赋予钢优异性能；组织缺陷恶化钢的性能，降低产品质量和使用寿命，甚至发生事故。

钢热处理主要有十种组织缺陷．分析原因，采取对第，有显著技术经济效益。

一、奥氏体晶粒粗大钢奥氏体晶粒定为13级，一级最粗，13 级最细。

晶粒愈细，强韧性愈佳，淬火得到隐晶马氏体；晶粒禽粗，强韧性愈差、脆性大，淬火得到粗马氏体。

实践证明．奥氏体形成后，随着温度升高和长时间保温，奥氏体晶粒急剧长大当加热温度一定时，快速加热奥氏体晶粒细小；慢速加热，奥氏体晶粒粗大奥氏体晶粒随钢中含C、Mn元素增加而增大，随钢中含W、Mo、V元素增加而细化。

钢最终淬火前未经预处理，奥氏体晶粒易粗化，淬火得到粗马氏体，强韧性低，脆性大。

晶粒粗化，降低晶粒之闻结合力，力学性能恶化。

对策——合理选择加热温度和保温时间。

加热温度过低，起始晶粒大，相转变缓慢；加热温度过高，起始晶粒细，长大倾向大，得到粗大奥氏体晶粒。

加热温度应按钢的临界温度确定，保温时间接加热设备确定。

合理选择加热速度，根据过热度对奥氏体形核率和长大速率影响规律，采用快速加热和瞬时加热方法细化奥氏体晶粒，如铅浴加热、盐浴加热、高频加热、循环加热、激光加热等。

淬火前预处理细化奥氏体晶粒，如正火、退火、调质处理等。

选用细晶粒钢和严格控温等措施。

二、残余奥氏体量过多钢件淬火后过冷奥氏体已转变成淬火马氏体．未完全转变者为残余奥氏体。

残余奥氏体在回火过程可部分转变成马氏体，但因材料与工艺不同，残余奥氏体可多可少保留在使用状态中。

保留少量残余奥氏体有利增加强韧性、松驰残余应力、延缓裂纹扩展、减少变形等。

但过量残余奥氏体将降低钢的硬度、耐磨性、疲劳强度、屈服强度、弹性极限和引起组织不稳定，导致使用时发生尺寸变化等不利因素。

园此，残余奥氏体含量不宜过多。

高合金钢中有大量降低Ms点的台金元素，会增加淬火钢残余奥氏体量，如高速钢淬火后残余奥氏体量高达50％以上；过高的淬火加热温度会使钢中C和合金元素大量溶入高温奥氏体中，提高了台金化奥氏体稳定性，不易发生马氏体相变，保留在淬火组织中，增加残余奥氏体量；等温淬火较普通淬火残余奥氏体量多；淬火冷却速度慢，残余奥氏体量多等。

热处理的缺陷与危害

钢丝热处理缺陷及其危害一、过热与过烧过热是指加热温度过高或保温时间过长，致使奥氏体晶粒显著粗化现象，这种现象在随后冷却的结果是线材内部晶粒粗大，钢丝的力学性能差，韧性很差。

过烧是指加热温度接近于某些低熔点相的熔化温度时，使处在晶界处的这些低熔点相发生熔化现象。

过烧使得晶界被破坏，影响到晶粒与晶粒的结合力，因而钢丝强度很低，脆性极大。

过热与过烧都是由于加热温度过高或保温时间过长引起的。

因此，其预防办法是严格按工艺要求控制钢丝加热温度和保温时间，并经常检查热工仪表的准确性。

二、氧化与脱碳氧化是指钢丝在加热时，炉内的一些氧化性气体与钢丝中的铁起化学反应，在钢丝表面生成一层松脆的氧化铁皮。

其化学反应如下：2Fe+O2→2FeOFe+H20→FeO+H2↑Fe+COz→FeO+CO↑脱碳是指钢丝在加热时，钢丝表层溶于奥氏体的碳或渗碳体里的碳与氧结合，脱离钢丝表层，即钢丝表层的碳被烧掉。

其化学反应如下：2C+02→2C0↑C+C02→2C0↑C+H2O→CO↑+H2↑C+2H2→CH4↑钢丝表面氧化不仅损耗金属，而且在酸洗时会增大酸耗。

脱碳会降低钢丝表层的强度和硬度，影响其耐磨性，尤其会影响钢丝的疲劳强度。

为了防止钢丝氧化与脱碳，可采用控制炉内气氛加热钢丝(明火加热时)、或在钢丝加热时采用气体保护。

三、钢丝脆断钢丝脆断的原因是钢丝在冷却时，冷却速度过快，在钢丝局部或通条产生了脆性极大的马氏体组织。

例如，钢丝在正火热处理刚出加热炉时，钢丝若与水或与控制冷却装置的小管(管外为冷水)接触，就会产生马氏体组织。

钢丝在铅淬火处理时，向铅槽入口端覆盖的木炭粉洒水，若水接触到钢丝，也要产生马氏体组织。

四、钢丝通条性能不均其特征是整根钢丝沿长度方向力学性能不均，承受冷变形能力差。

产生钢丝通条性能不均的原因主要有停车卸线、设备运转不正常；或者是钢丝穿线时未及时将钢丝插入铅液；钢丝若采用电接触加热，电压波动也会造成钢丝性能不均。

热处理工艺缺陷

零件淬火后出现变形、开裂，热处理工艺不当是重要因素：如加热温度过高造成奥氏体晶粒粗大，合金钢加热速度快造成热应力加大，加热时工件氧化、脱碳严重，冷却介质选择不当，工件入冷却介质的方式不对等诸因素都会导致工件变形甚至开裂。在正常的淬火工艺下：材质本身及前序冷热加工。诸如钢材内在夹杂物含量、化学成份、异常组织等超过标准要求，淬火之前工件表面存在裂纹、有深的加工刀痕，以及零件形状分布不合理等因素都会导致淬火过程中零件变形甚至开裂。
某汽车齿轮采用20CrMnTi钢制造，其制造工艺如下：下料 → 锻造成圆饼→ 退火 → 粗车并铣齿成型 → 精铣齿轮 → 渗碳淬火低温回火 → 研磨 → 入库。
本章小结
钢的奥氏体化奥氏体的形成钢加热时如何得到细小的奥氏体晶粒连续冷却和等温冷却马氏体预备热处理和最终热处理钢的整体热处理：退火、正火、淬火、回火、调质淬硬性与淬透性钢的表面热处理：表面淬火、化学热处理、其它表面强化工艺热处理在加工顺序中的位置热处理的工艺缺陷与零件结构
热处理工艺缺陷与零件结构
一、热处理工艺缺陷及其防止措施钢热处理后的缺陷常有硬度不高、硬度分布不均匀、变形与开裂等。
1、硬度不足或出现软点
淬火后零件硬度偏低和出现软点的主要原因是：（1）亚共析钢加热温度低或保温时间不充分，淬火组织中有残留铁素体；
（2）加热过程中钢件表面发生氧化、脱碳，淬火后局部生成非马氏体组织；
（2）防止淬火工艺过程零件变形、开裂的措施：
a）正确选材和合理设计。对于形状复杂、截面变化大的零件，应选用淬透性好的钢材，以便采用较缓和的淬火冷却方式。在零件结构设计中，应注意热处理结构工艺性。
b）淬火前进行相应的退火或正火，以细化晶粒并使组织均匀化，减少淬火内应力。 c）严格控制淬火加热温度，防止过热缺陷，同时也可减少淬火时的热应力。 d）采用适当的冷却方法，如双液淬火、马氏体分级淬火或贝氏体等温淬火等。淬火时尽可能使零件均匀冷却，对厚薄不均匀的零件，应先将厚大部分淬入介质中。薄件、细长杆和复杂件，可采用夹具或专用淬火压床控制淬火时的变形。 e）淬火后应立即回火，以消除应力，降低工件的脆性。

钢的热处理工艺退火与正火的缺陷

在进行金属热处理的过程中，正火与退火工艺经常会由于加热或者冷却不当，出现一些与预期目标相反的组织，因此造成产品的缺陷。

对于操作者来说，应该对这些缺陷有一定的了解，这样才能更好地对缺陷进行预防。

那么，热处理中退火与正火的缺陷都有哪些呢？下面就为大家具体介绍一下。

1、过烧由于加热温度过高，出现晶界局部熔化，造成工件报废。

2、黑脆碳素工具钢或低合金工具钢在退火后，有时发现硬度虽然很低，但脆性却很大，一折即断，断口呈灰黑色，所以被称为“黑脆”。

金相组织特点是部分渗碳体转变成石墨。

产生这种现象的主要原因是由于退火温度过高，保温时间过长，冷却缓慢，珠光体转变按更稳定的平衡图所致。

钢中含碳量过高，含锰量过底，以及含有微量促进石墨化的杂质元素等均能促进石墨化。

发现黑脆的工具不能返修。

3、粗大魏氏组织退火或正火钢中出现粗大魏氏组织的主要原因是由于加热温度过高所造成的。

由魏氏组织的形成规律得知，当奥氏体晶粒较细时，只有含碳量范围很小的钢，在适当冷却速度范围内冷却时才出现魏氏组织。

当奥氏体晶粒很粗大时，出现魏氏组织的含碳量范围扩大，且在冷却速度较低时才能出现魏氏组织。

为了消除魏氏组织，可以采用稍高于Ac3的加热温度，使先共析相完全溶解，又不使奥氏体晶粒粗大，而根据钢的化学成分采用较快或较慢的冷却速度冷却。

4、反常组织其组织特征是在亚共析钢中，在先共析铁素体晶界上有粗大的渗碳体存在，珠光体片间距也很大。

在过共析钢中，在先共析渗碳体周围有很宽铁素体条，而先共析渗碳体网也很宽。

反常组织将造成淬火软点，出现这种组织时应进行重新退火消除。

5、网状组织网状组织主要是由于加热温度过高，冷却速度过慢所引起的。

因为网状铁素体或渗碳体会降低钢的机械性能，特别是网状渗碳体，在后继淬火加热时很难消除，因此必须严格控制。

网状组织一般采取重新正火的方法来消除。

6、球化不均匀二次渗碳体呈粗大块状分布，形成原因为球化退火前没有消除网状渗碳体，在球化退火时集聚而成。

热处理缺陷的成因分析及解决方案

V 60 /.热处理缺陷的成因分析及解决方案（图）模具的热处理包含了预备热处理、最终热处理及表面强化处理。

模具热处理中，淬火是常见工序。

然而，因种种原因，有时难免会产生淬火裂纹，致使前功尽弃。

通常热处理缺陷是指模具在最终热处理过程中或在以后的工序中以及使用过程中出现的各种缺陷，如淬裂、变形超差、硬度不足、电加工开裂、磨削裂纹、模具的早期破坏等。

分析热处理缺陷产生原因，进而采取相应预防措施，具有显著的技术经济效益。

1•纵向裂纹裂纹呈轴向，形状细而长。

当模具完全淬透即无心淬火时，心部转变为比容最大的淬火马氏体，产生切向拉应力，模具钢的含碳量愈高，产生的切向拉应力愈大，当拉应力大于该钢强度极限时导致纵向裂纹形成。

以下因素乂加剧了纵向裂纹的产生：（1）钢中含有较多S、P、Bi、Pb、Sn、As等低熔点有害杂质，钢锭轧制时沿轧制方向呈纵向严重偏析分布，易产生应力集中形成纵向淬火裂纹，或原材料轧制后快冷形成的纵向裂纹未加工掉保留在产品中导致最终淬火裂纹扩大形成纵向裂纹；（2）模具尺寸在钢的淬裂敬感尺寸范圉内（碳工具钢淬裂危险尺寸为8- 15mm,中低合金钢危险尺寸为25-40mm）或选择的淬火冷却介质大大超过该钢的临界淬火冷却速度时均易形成纵向裂纹。

解决方案：（1）严格原材料入库检查，对有害杂质含量超标钢材不投产；（2）尽量选用真空冶炼，炉外精炼或电渣重熔模具钢材；（3）改进热处理工艺，采用真空加热、保护气氛加热和充分脱氧盐浴炉加热及分级淬火、等温淬火；（4）变无心淬火为有心淬火即不完全淬透, 获得强韧性高的下贝氏体组织等措施，大幅度降低拉应力，能有效避免模具纵向开裂和淬火畸变。

2.横向裂纹裂纹特征是垂直于轴向。

未淬透模具，在淬硬区与未淬硬区过渡部分存在大的拉应力峰值，大型模具快速冷却时易形成大的拉应力峰值，因形成的轴向应力大于切向应力，导致产生横向裂纹。

锻造模块中S、P、Bi、Pb、Sn、As等低熔点有害杂质的横向偏析或模块存在横向显微裂纹，淬火后经扩展形成横向裂纹。