热处理的断裂及预防

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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-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。

gcr15轴热处理断

gcr15轴热处理断

gcr15轴热处理断GCR15轴热处理断热处理是金属材料加工的一种重要工艺,通过改变材料的组织结构和性能,使其达到特定的要求。

GCR15轴是一种常用的轴材,具有高强度、高硬度和良好的耐磨性能,广泛应用于机械制造行业。

然而,由于使用环境的复杂性和长时间的工作条件,GCR15轴也容易发生断裂现象。

为了提高GCR15轴的使用寿命和工作性能,热处理是必不可少的一步。

热处理断是指在GCR15轴的热处理过程中出现的断裂现象。

这种断裂可能由多种因素引起,比如材料的组织结构不均匀、工艺参数选择不当、热处理过程中的应力集中等。

下面将详细介绍这些因素对GCR15轴热处理断的影响。

材料的组织结构不均匀是导致热处理断的重要因素之一。

在热处理过程中,材料的组织结构会发生相变和再结晶等变化。

如果材料的组织结构不均匀,就会导致应力集中,从而增加断裂的风险。

因此,在热处理前,需要对材料进行适当的预处理,以确保其组织结构均匀。

工艺参数的选择也会对热处理断产生影响。

热处理过程中的温度、保温时间和冷却速率等参数都会对材料的组织结构和性能产生影响。

如果选择的工艺参数不合理,就会导致材料的组织结构不稳定或性能下降,从而增加断裂的可能性。

因此,在进行热处理前,需要对工艺参数进行充分的研究和试验,以确保其合理性和可行性。

热处理过程中的应力集中也是导致热处理断的重要原因之一。

由于材料的组织结构发生变化,内部会产生应力。

如果这些应力超过了材料的强度极限,就会导致断裂。

因此,在热处理过程中,需要采取适当的措施来减轻应力集中,比如采用适当的冷却方式和合理的退火工艺。

为了减少GCR15轴的热处理断,除了上述因素外,还可以采用其他的措施。

例如,可以通过改变材料的化学成分和添加合适的合金元素来改善材料的性能和抗断裂能力。

此外,还可以采用表面处理技术,如渗碳、氮化等,来增加材料的表面硬度和耐磨性。

热处理断是GCR15轴热处理过程中常见的问题之一。

要解决这个问题,需要从材料的组织结构、工艺参数选择和应力集中等方面入手,并采取适当的措施来提高材料的性能和抗断裂能力。

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。

《金属热处理缺陷分析及案例》完整版

《金属热处理缺陷分析及案例》完整版
▪ 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)。
▪ F、其它措施: ▪ 及时回火。局部包扎。 ▪ (六)、其它热处理裂纹: ▪ 回火裂纹: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、
▪ 经渗碳、碳氮共渗的零件,表层产生 很大的压应力、心部产生很大的拉应 力。
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
金属热处理缺陷 分析及案例
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
▪第一部分
▪热处理缺陷特征、原因 及防止措施
第一章、热处理缺Biblioteka 概述:▪ 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:①、碳量超高,倾向越大。
②、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。
B、零件尺寸和结构:
▪ (1)、截面尺寸过大或过小不易淬 裂。
▪ (2)、截面突变处:淬裂倾向大。
▪ (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。

热处理对金属材料的断裂韧性的影响

热处理对金属材料的断裂韧性的影响

热处理对金属材料的断裂韧性的影响金属材料在实际应用中广泛使用,而其断裂韧性是评价其性能和可靠性的重要参数之一。

热处理作为一种常见的金属加工工艺,在一个或多个工序中改变金属材料的物理和化学性质,从而影响了材料的断裂韧性。

本文将介绍热处理对金属材料断裂韧性的影响,包括亮点提纯、晶粒尺寸和长大导向等方面。

亮点提纯对断裂韧性的影响热处理过程中的亮点提纯是通过升温和保温来使固溶体中的杂质迁移或析出的过程。

亮点提纯可以显著改变材料中的微观组织,并影响断裂韧性。

通常,亮点提纯可以去除金属材料中的非金属夹杂物、气体夹杂物和金属间化合物等,从而提高材料的纯度和断裂韧性。

首先,亮点提纯可以减少夹杂物对金属材料的影响。

夹杂物是金属中的一种杂质,会对材料的物理性能和力学性能产生明显的负面影响。

例如,硫和氧等夹杂物会降低材料的延展性和韧性,提高材料的脆性。

通过亮点提纯,这些夹杂物的含量得到减少,可以有效提升材料的断裂韧性。

其次,亮点提纯还可以减少金属材料中的气体夹杂物。

在热处理过程中,高温可以加速金属材料中的气体从固相向液相的扩散,使气体夹杂物得以移除。

这些气体夹杂物在金属材料中能够形成孔洞,降低材料的密度和机械性能,同时还会对断裂韧性造成负面影响。

因此,通过亮点提纯去除气体夹杂物,可以提高金属材料的断裂韧性。

最后,亮点提纯可以改变金属材料中的金属间化合物含量和分布。

金属间化合物一般都是脆性的,其存在会导致材料在应力作用下易发生断裂。

通过亮点提纯可以使金属间化合物析出或重新分布,进而减少在材料中的存在,从而提高金属材料的断裂韧性。

晶粒尺寸对断裂韧性的影响晶粒尺寸是指金属材料中晶粒的大小,而晶粒尺寸的变化会直接影响金属材料的断裂韧性。

热处理可以通过控制升温和保温时间来改变金属材料的晶粒尺寸。

一般来说,较细小的晶粒有助于提高断裂韧性。

这是因为细小的晶粒对应的晶界面积相对增大,因此能够更好地吸收和阻挡裂纹扩展,从而提高材料的断裂韧性。

汽车发动机曲轴的热处理与失效分析

汽车发动机曲轴的热处理与失效分析

汽车发动机曲轴的热处理与失效分析随着汽车工业的快速发展,汽车发动机的性能和可靠性要求越来越高。

曲轴作为发动机的重要部件之一,承受着巨大的转动和惯性力,因此对其热处理和失效分析显得尤为重要。

本文将就汽车发动机曲轴的热处理工艺和常见失效形式进行探讨。

一、汽车发动机曲轴的热处理工艺1. 液体渗碳法液体渗碳法是常见的曲轴热处理方法之一。

该方法通过在高温下将液体渗碳剂浸泡曲轴表面,使碳原子渗透到曲轴表层,增加硬度和耐磨性。

这种方法可以有效地提高曲轴的使用寿命和耐久性。

2. 气体渗碳法气体渗碳法在汽车发动机曲轴的热处理中也有广泛应用。

该方法通过在高温下将碳气体与曲轴表面反应,使碳原子渗入曲轴表层,增加曲轴的硬度和强度。

气体渗碳法具有渗透层均匀、生产效率高等优点。

3. 氮化处理氮化处理是一种常见的曲轴热处理方法。

通过将曲轴置于氨气或氮气环境中,在高温下进行反应,使氮原子渗入曲轴表面形成氮化层,提高曲轴的硬度和耐磨性。

氮化处理可以显著提高曲轴的工作寿命和可靠性。

二、汽车发动机曲轴的失效形式1. 疲劳断裂汽车发动机曲轴承受着巨大的转动和振动力,长期工作下容易发生疲劳断裂。

曲轴的弯曲应力和旋转应力作用下,会产生应力集中现象,导致曲轴发生疲劳断裂。

疲劳断裂的发生会导致曲轴的完全失效,严重影响发动机的工作正常性。

2. 磨损曲轴在长时间工作中,会与连杆轴承、活塞等零部件产生摩擦,从而导致磨损。

磨损严重影响曲轴的精度和运转平稳性,进一步影响整个发动机的工作效率和寿命。

3. 腐蚀汽车发动机在工作中,由于油污和湿度等环境因素的影响,曲轴表面容易发生腐蚀。

腐蚀会导致曲轴表面的金属材料逐渐溶解,使曲轴的强度大幅下降,最终导致曲轴的失效。

三、失效分析与预防措施1. 失效分析在曲轴的热处理与失效分析中,需要通过工艺参数的分析和实验数据的对比,来确定曲轴热处理工艺的优化方案。

同时,可以通过金相显微镜等测试手段,对曲轴的金属组织进行分析,查找潜在的裂纹和磨损等问题。

高铬铸铁衬板热处理裂纹的原因分析及预防措施

高铬铸铁衬板热处理裂纹的原因分析及预防措施

《大型铸锻件》HEAVY CASTINGS ANDFORGINGSNo.6 November2019高锯铸铁衬板热处理裂纹的原因分析及预防措施李洁"张广威"孔玉婷"郎庆斌2殷立涛1(1.中信重工机械股份有限公司,河南471003;2.河南省大型铸锻件工程技术研究中心,河南471003)摘要:通过化学成分分析以及宏观、微观组织观测和硬度检验等试验方法对高珞铸铁衬板在热处理过程中产生的裂纹进行了分析,结果表明热处理过程中的组织应力和热应力在变截面处集中是裂纹形成的直接原因。

通过热处理工艺试验发现适当降低淬火温度并提高回火工艺可确保基体硬度并有效预防裂纹的产生。

键词:高珞铸铁衬板;裂纹;热处理应力;回火工艺中图分类号:TG157文献标志码:BCause Analysis and Preventive Measures of Heat Treatment Crack ofHigh Chromium Cast Iron Lining PlateLi Jie,Zhang Guangwei,Kong Yuting,Lang Qingbin,Yin LitaoAbstracS:The cracks of high chromium cast iron lining plate during heat treatment have been analyzed by means of chemicai composition analysis,macro s tructure,micro s tructure observation and hardness test.The results show that the concenmahoy of microstructure stress and thermai stress on the vvriable cross section during the heat treatment process is the direct cause of crack formation.Through the heat meatment test,C is found that properly reducing the quenching temperature and increasing the tempering process can ensure the hardness of the matriu and effectOely pre­vent cracks.Key words:high chromium cast iron lining plate;crack;heat treatment stress;tempering process高鎔铸铁衬板的鎔含量较高,经热处理后会在基体组织中形成弥散分布的硬度很高的MC 碳化物,提高基体组织的耐磨性和韧性口"],现已广泛应用于冶金、水泥粉磨、矿山、火力发电等行业⑶。

Q195钢线材拉拔断裂的原因和预防措施

Q195钢线材拉拔断裂的原因和预防措施

testedforchemicalcomposition,amountofinclusionsandmicrostructuretoidentifythereasonwhytheitfractured.
Thetestedresultsindicatedthattherewererelativelyseverenonmetallicinclusionsandmixedcrystalstructurein
要求值 ≤0.12 ≤0.30
0.25~0.50
≤0.040 ≤0.035
图 3 断口的全貌 Fig.3 Fullviewofthefracture
图 2 断口的宏观形貌 Fig.2 Macrographofthefracture
图 4 断口的微观形貌 Fig.4 Microstructureofthefracture
1.3 夹杂物分析 沿断裂的 Q195钢线材横截面切割试样,并进
行磨制、抛光,采用 NJF120A金相显微 镜 观 察 发 现,断裂线材中非金属夹杂物主要是硫化物和硅酸 盐及少 量 氧 化 物,如 图 5、图 6所 示。根 据 GB/T 10561—2005《钢中非金属夹杂物含量的测量标准评 级图显微检 验 法 》[2]对 非 金 属 夹 杂 物 进 行 评 级,结 果见表 2。


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热处理缺陷裂纹产生原因的分析

热处理缺陷裂纹产生原因的分析

如钒、 铌、 钛等有细化奥氏体晶粒的作用, 减少钢的过热倾向, 因而减少了淬裂倾向。 1. 2 原始组织的影响 淬火前钢件的原始组织状态和原始组织对淬裂的影响很 大。 片状珠光体, 在加热温度偏高时易引起奥氏体晶粒长大, 容 易过热, 所以对原始组织为片状珠光体的钢件, 必须严格控制 淬火加热温度和保温时间。 否则, 将因钢件过热导致淬火开裂。 具有球状珠光体原始组织的钢件, 在淬火加热时, 因为球状碳 化物比较稳定, 在向奥氏体转变的过程中, 碳化物的溶解, 往往 残留少量的碳化物,这些残留碳化物阻碍了奥氏体晶粒长大, 与片状珠光体相比, 淬火可以获得较细的马氏体, 因此原始组 织为均匀球状珠光体的钢对减少裂纹来说, 是淬火前较理想的 组织状态。 在生产中, 常常产生重复淬火开裂现象, 这是由于二次淬 火前未进行中间正火或中间退火所致, 未经退火而直接二次淬 火, 组织中没有阻碍奥氏体晶粒长大的碳化物存在, 奥氏体晶 粒极易显著长大, 引起过热。因此在二次淬火中进行一次中间 退火, 同时也可通过退火来达到完全消除内应力的目的。 1. 3 零件尺寸和结构的影响 零件的截面尺寸过小和过大都不易淬裂。 截面尺寸小的工 件淬火时, 心部很易淬硬, 而且心部和表面的马氏体形成在时 间上几乎是同时进行的, 组织应力小, 不容易淬裂。 截面尺寸过 大的零件, 特别是用淬透性较低的钢制造时, 淬火时不仅心部 不能硬化, 甚至连表层也得不到马氏体, 其内应力主要是热应 力, 不易出现淬火裂纹。因此, 对于每一种钢制的零件, 在一定 的淬火介质下, 存在着一个临界淬裂直径, 也就是说在临界直 径的零件具有较大的淬裂倾向性。 出现淬裂的危险尺寸可能因 钢的化学成分而波动、 加热温度和方法不同而发生变化, 不可 千篇一律。零件的尖角、 棱角、 等几何形状因素, 使工件局部冷 却速度的急剧变化, 增大了淬火的残余应力, 从而增大了淬火 的开裂倾向。 零件截面不均匀性的增加, 淬裂倾向也加大, 零件 薄的部位在淬火时先发生马氏体转变, 随后, 当厚的部位发生 马氏体转变时, 体积膨胀, 使薄的部位承受拉应力, 同时在薄厚 交界处产生应力集中, 因而常出现淬火裂纹。 1. 4 工艺因素的影响 工艺因素 ( 主要是淬火加热温度, 保温时间, 冷却方式等因 素) 对淬火裂纹倾向影响较大。热处理包括加热、 保温、 冷却等

焊接件断裂的原因及预防措施

焊接件断裂的原因及预防措施

某船舶焊接件断裂事故分析
事故概述
某船舶在航行过程中,焊接部位出现裂纹,导致船舶沉没。
事故原因
焊接过程中,存在夹渣、气孔等缺陷;同时,船舶运营过程中受到交变载荷、腐蚀等因素 的影响,导致裂纹扩展。
预防措施
加强焊接前准备,确保坡口和母材表面清洁;采用合理的焊接工艺参数,避免热影响区硬 化;进行无损检测,及时发现并处理缺陷;合理设计结构,避免交变载荷和腐蚀等因素的 影响。
对焊接设备进行定期维护和保养,确保设备的正常运行和使用寿 命。
建立完善的焊接质量管理体系
制定严格的质量管理制度
01
建立完善的焊接质量管理体系,制定严格的质量管理制度和操
作规程。
强化质量意识
02
加强员工的质量意识教育,让员工充分认识到焊接质量的重要
性。
质量检测与评估
03
对焊接件进行严格的质量检测和评估,确保符合标准和客户要
求。
04
典型焊接件断裂案例 分析
某压力容器焊接件断裂事故分析
事故概述
某压力容器在生产过程中,焊接 部位出现裂纹,导致容器破裂。
事故ห้องสมุดไป่ตู้因
焊接过程中,未能有效清理坡口 和母材表面,存在夹渣、气孔等 缺陷;同时,焊接工艺参数不合
理,导致热影响区硬化。
预防措施
加强焊接前准备,确保坡口和母 材表面清洁;采用合理的焊接工 艺参数,避免热影响区硬化;进 行无损检测,及时发现并处理缺
未焊透
未焊透是指在焊接过程中,接头根部未完全熔透的现象, 未焊透会导致焊接件承载能力下降,容易引发断裂。
夹渣
夹渣是指焊接过程中熔池中的熔渣未完全排除,残留在焊 缝中形成的夹杂物,夹渣的存在会降低焊缝的韧性和塑性 ,影响焊接件的承载能力。

CrMo钢管线焊接裂纹产生原因分析及预防措施

CrMo钢管线焊接裂纹产生原因分析及预防措施

CrMo钢管线焊接裂纹产生原因分析及预防措施摘要:裂纹是焊缝最危险的缺陷。

焦化装置的CrMo钢管线焊接时有10道焊口出现了不同的微裂纹、星形裂纹、断裂状裂纹。

通过分析认为,星形裂纹为热裂纹,因焊前未清根产生,微裂纹是由于钢材本身的淬硬性引起,断裂状裂纹为冷裂纹,它产生的原因一是由于焊缝急冷、急热,焊缝中的氢来不及逸出而致开裂,二是焊缝周围较大的拘束应力——残余应力而导致。

本文针对裂纹产生原因进行分析并提出几点预防措施。

关键词:CrMo钢焊接裂纹分析1.前言中油辽河石化分公司2004年投产的100万吨/年延迟焦化装置部分非标设备及配套工艺由我院设计,其中的主要工艺管线多为CrMo钢,仅管道焊口就有1693道之多。

虽然施工时对焊接条件和焊接工艺要求非常严格,焊接一次合格率也很高,但在进行无损检测时,发现有些焊口仍然有裂纹。

因为裂纹是焊缝最危险的缺陷,存在安全隐患,故本文对裂纹的情况及产生原因作以简单介绍分析,以供施工借鉴。

2.施工现场的裂纹情况焦化装置CrMo钢管线2004年2月开始预制,5月中旬安装结束。

在CrMo 钢管线焊接初期,通过射线探伤发现有10道焊口的14处出现裂纹,其中3道裂纹呈断裂状(P1048、P1049、P1020),其余为微裂纹及星形裂纹。

其中断裂状裂纹情况如下表:3.裂纹产生原因分析在焊接生产中出现的裂纹是多种多样的,根据焊接时裂纹产生时的温度不同分成热裂纹和冷裂纹两大类,通常把焊缝结晶过程中高温状态下形成的裂纹称为热裂纹,在冷却过程中较底温度下形成的裂纹称为冷裂纹。

3.1.热裂纹是在焊接过程中产生的,像焦化装置抽检出现的星形裂纹即属此类,是组对焊口点焊后再焊前清根不彻底而产生的。

3.2.冷裂纹是焊接接头在冷却过程中产生的,多呈延迟形式,一般是在焊后2~3天出现,但也有的是焊后2~3个月,甚至更长。

冷裂纹的产生包括三方面因素:3.2.1.焊接接头的淬硬性。

Cr5Mo、15CrMo钢均属珠光体耐热钢,钢材本身具有较大的淬硬倾向,焊接过程中极易产生延迟裂纹,像焦化抽查发现的微裂纹即属此类。

金属学与热处理原理中的金属疲劳与断裂

金属学与热处理原理中的金属疲劳与断裂

金属学与热处理原理中的金属疲劳与断裂金属材料在长期的应力作用下,由于疲劳引起的断裂是一种非常重要的失效形式。

研究金属疲劳与断裂是金属学与热处理领域的重要内容之一。

本文将介绍金属疲劳与断裂的概念、机制、影响因素以及预防措施。

一、概念金属疲劳是指在周期的应力作用下,金属材料发生断裂的现象。

疲劳断裂通常发生在金属材料循环应力作用下的高应力集中区域,尤其在其实际应力低于金属材料的屈服强度时。

通过加载和卸载周期性变化的应力,会导致金属材料中微小裂纹的扩展,最终导致疲劳断裂。

二、机制金属疲劳断裂主要包括微裂纹形成、扩展和最终断裂三个阶段。

在起始阶段,金属材料表面的微小缺陷会逐渐形成微裂纹,这些微裂纹通常沿着材料的晶界或者金属材料中的非金属夹杂物分布处开始扩展。

随着加载和卸载的循环次数增加,裂纹逐渐扩展进一步,直到达到材料的疲劳强度极限,材料最终发生断裂。

在裂纹扩展过程中,裂纹的扩展速率会逐渐加快。

三、影响因素金属疲劳与断裂的速率和程度受到多种因素的影响,包括加载频率、应力幅值、温度、湿度等。

高频率的加载会导致疲劳断裂更快发生,较大的应力幅值也会增加材料发生疲劳断裂的可能性。

此外,高温和高湿度环境也会加速疲劳断裂的发生。

四、预防措施为了预防金属材料的疲劳断裂,可以采取一系列措施。

首先,合理设计和选择材料,确保其能够承受所需的应力循环。

其次,降低应力集中,通过改善结构设计或者增加过渡区域,减少应力集中的程度。

此外,可以通过表面处理、提高金属材料的表面光滑度来减少疲劳断裂的发生。

最后,定期检测和维护金属材料,及时更换存在疲劳断裂风险的部件。

综上所述,金属疲劳与断裂是金属学与热处理原理中的重要内容之一。

了解金属疲劳与断裂的概念、机制、影响因素以及预防措施,对于提高金属材料的使用寿命和安全性具有重要意义。

在实践中,我们应该注重合理设计和选择材料,有效减少应力集中,加强对金属材料的定期检测和维护,最大程度地降低金属疲劳与断裂的风险。

焊接件断裂的原因及预防措施

焊接件断裂的原因及预防措施
和准确的依据。
开展焊接件断裂的实验研究和 案例分析,积累更多的实际经 验和数据,为预防措施的制定 和实施提供更加可靠的支撑。
加强焊接结构的安全性和可靠 性研究,推动焊接技术的不断 创新和发展,为工业生产和工 程建设提供更加可靠和高效的 技术支持。
THANKS
谢谢您的观看
止裂纹的产生。
结构设计改进
01
02
03
优化焊缝设计
合理布置焊缝位置、数量 和尺寸,避免焊缝集中、 受力不均等问题。
加强薄弱部位
对结构中的薄弱部位进行 加强设计,提高焊接件的 承载能力。
考虑焊接变形
在结构设计时充分考虑焊 接变形的影响,采取相应 的补偿措施。
03
工程实例分析
工程实例一:某大型桥梁的焊接断裂问题
总结词
材料缺陷、结构设计不合理
详细描述
该大型桥梁在焊接过程中,由于材料存在缺陷或焊接工艺不当,导致焊接部位出 现微裂纹。在长期承受载荷的作用下,裂纹逐渐扩展,最终导致桥梁断裂。
工程实例二:某压力容器的焊接开裂问题
总结词
焊接工艺不当、使用环境恶劣
详细描述
该压力容器在焊接过程中,由于焊接工艺参数设置不当或焊接后热处理不足,导致焊接部位存在残余应力。在长 期承受压力和腐蚀介质的作用下,焊接部位出现开裂。
焊接件断裂的原因及预防措 施
汇报人: 20 • 焊接件断裂的预防措施 • 工程实例分析 • 结论与展望
01
焊接件断裂的原因
材料因素
母材缺陷
母材中存在的夹渣、气孔、裂纹 等缺陷会导致焊接接头强度下降 ,增加断裂的风险。
焊缝金属组织不均
焊缝金属组织中存在大量脆性相 或夹杂物,导致焊缝金属的韧性 下降,容易发生脆性断裂。

螺栓断裂原因分析及预防

螺栓断裂原因分析及预防

螺栓断裂原因分析及预防摘要:本文通过对失效螺栓及同批次的零件进行理化分析和无损检测。

对断裂件进行了宏观、微观断口观察、金相组织检查、硬度、化学成分、破坏拉力等一系列试验,经分析找出螺栓失效原因,并提出预防措施。

关键词:螺栓断裂回火脆化螺栓作为飞机上重要的紧固件,其发生断裂危害较大。

我厂修理过程中使用的螺栓主要为M4、M5、M6、M8和M10等规格,然而在某产品装配和停放过程中,某批次30CrMnSiA M8的螺栓先后发生脆性断裂。

引起工厂高度重视,因为螺栓发生脆断,不论是氢脆断裂,还是热处理造成的脆性断裂大都与“批次性”问题有关,涉及数量多,危害大,组织专业人员对螺栓在装配过程中及装配一段时间后发生断裂的原因进行了分析,并对后续的预防工作,提出了建议和方案。

1 宏观、微观检查对断裂螺栓进行宏观观察:发现断裂位置接近于第一扣螺纹处见(图1)。

断裂处螺纹表面未发现有明显的机械接触痕迹,如压坑、啃刀、划伤等表面缺陷,也未发现热处理表面烧蚀痕迹、螺纹变形等现象,没有局部麻点、剥蚀等缺陷。

断裂螺栓螺纹牙底呈线性起源,放射棱线粗大,断口附近无明显宏观塑性变形,断口齐平,呈暗灰色,断面粗糙,具有金属光泽(图2)。

图1断裂螺栓图2螺栓断口图3 螺栓整体形貌对裂纹断口进行观察,断口特征呈现以沿晶为主+韧窝的混合断裂形貌,且断口源区未见冶金和加工等产生的缺陷。

对同批次的螺栓抽样进行了磁粉检测,在螺纹的根部没有发现表面或近表面裂纹,对螺栓进行X射线检测,也没有发现内部缺陷。

同批螺栓见图3。

2 材质检验2.1成份分析抽取同批次的螺栓去掉镀层后制取化学粉末,采用碳、硫联合测定仪对碳、硫含量进行了检测,利用QSN750光谱仪对其它元素进行了检测,结果见(表1),螺栓的化学成分符合技术要求,但含碳量较高。

表1 化学成份检测结果表2.2 金相分析在靠近断口位置切取金相试样,镶嵌、磨抛、腐蚀后,显微镜对试样进行组织观察,螺栓显微组织为较粗大的回火马氏体(图4)。

热处理及冷作岗位危险源

热处理及冷作岗位危险源

热处理及冷作岗位危险源
1、热处理工岗位危险源:电源线断裂、电源线绝缘强度不够、电源线老化、电源线破损、防护意识不强、防护装置缺失、操作者精神状态不良、工件有水、防护装置破损、索具断裂、物件堆放不当、仪表损坏、误触碰设备、操作违章、操作员工未培训、劳保用品未正确穿戴、设备无防护装置、物体的重心不稳、现场物件堆放混乱等。

2、冷作岗位危险源:Co和CU排放、操作场所狭小、操作人员未培训、防护用品不合格、防护用品缺失、焊丝不合格、镒排放量超标、电源线断裂、电源线绝缘强度不够、电源线老化、电源线破损、接地线断裂、控制柜周围存放导电物体、漏电保护缺失、操作场所堆放可燃物体、操作方法不当、焊渣飞溅、防护用品未正确穿戴、零部件摆放不稳、行车吊钩停放过低、作业人员精神状态不良、作业人员抛扔工具、防护用品不合格、防护用品缺失、操作场地狭小、操作方法不当、操作人员未培训、防护用品缺失、焊接气体含有杂质、焊丝不合格、焊渣飞溅、人员防护意识不强、作业场所周围违章停留、操作人员精神状态不良、机动车辆违章行驶等。

钢带 拉伸断裂原因

钢带 拉伸断裂原因

钢带拉伸断裂原因一、引言钢带广泛应用于各种工程和制造领域,其拉伸断裂是一个常见的问题。

本文旨在分析钢带拉伸断裂的主要原因,以预防和减少此类问题的发生。

我们将从以下几个方面展开讨论:钢材缺陷、温度不均、应力集中、钢材老化、过度拉伸、化学腐蚀和机械损伤。

二、钢材缺陷钢材缺陷是导致钢带拉伸断裂的主要原因之一。

这些缺陷可能包括气孔、夹渣、裂纹、疏松等。

这些缺陷降低了钢带的力学性能,使其在受到拉伸时容易断裂。

因此,生产过程中应严格控制质量,减少钢材缺陷的产生。

三、温度不均温度不均也是钢带拉伸断裂的一个重要原因。

在热处理过程中,如果钢带的温度分布不均匀,会导致其内部应力的不均分布,从而引发断裂。

因此,在热处理过程中,应严格控制温度,确保钢带的温度分布均匀。

四、应力集中应力集中是指钢带在受到拉伸时,局部区域的应力超过其承载能力,导致断裂。

这种情况通常发生在钢带存在缺陷或受到外力作用时。

为了减少应力集中,应优化产品设计,避免产生应力集中的结构形式,并对钢带进行全面的检测,及时发现和处理缺陷。

五、钢材老化钢材老化是指钢带在长期使用过程中,由于受到环境因素(如氧气、水蒸气等)的影响,其力学性能逐渐降低,最终导致断裂。

因此,对于长期使用的钢带,应定期进行检测和维护,以防止老化引发断裂。

六、过度拉伸过度拉伸是指钢带在受到超过其承载能力的拉伸力时发生的断裂。

为了防止过度拉伸,应严格控制拉伸过程中的力值和伸长量,确保在安全范围内操作。

同时,应定期对设备进行检查和维护,确保其正常运转。

七、化学腐蚀化学腐蚀是钢带在某些腐蚀性环境中发生的化学反应,导致其力学性能降低,最终引发断裂。

为了防止化学腐蚀,应对钢带进行防腐蚀处理,如涂层、镀层等。

此外,应尽可能减少钢带与腐蚀性物质的接触,以延长其使用寿命。

八、机械损伤机械损伤是指钢带受到外力作用时发生的物理损伤,如划痕、凹陷等。

这些损伤会影响钢带的力学性能,使其在受到拉伸时容易断裂。

因此,应加强对钢带的保护措施,避免其受到机械损伤。

45钢轴类零件断裂分析及预防

45钢轴类零件断裂分析及预防

eat TreatmentH热处理45安徽省宿州模具热处理研究中心 (234000) 赵昌胜安徽省煤田地质局水文勘探队机厂 (234000) 杨 峰 崔 晴45钢由于价格便宜,来源方便,加工性能好,淬火后具有较高的硬度,调质处理后具有良好的强韧性、高的强度和一定的耐磨性,被广泛地应用于中低档的轴类零件。

但是45钢轴在热处理过程中,由于材料本身的原因,热加工不当和热处理工艺安排不合理,往往容易产生热处理断裂或在工作中发生早期失效,造成产品报废,严重影响生产。

1. 柴油机曲轴热处理产生的裂纹及预防某柴油机厂生产一批柴油机曲轴,该工厂采用圆钢锻造,为了赶工期,采取的加工工序是:下料→锻造→粗加工→调质→精加工→检验入库。

该批曲轴在淬火后,一部分曲轴的曲拐处产生裂纹,造成了产品报废。

分析工序安排可看出,因为锻后没有进行退火或正火,钢材在锻造时产生的锻造应力没有很好地被消除,因此在热处理淬火时,淬火产生的应力和原来轴中存在的应力叠加,当叠加应力超过材料的强度极限时,45钢曲轴表面应力集中处即产生裂纹。

针对45钢锻造曲轴产生裂纹原因,对45钢锻造后的曲轴进行正火热处理,不仅消除了锻造产生的1. 喷砂清理采用手动压缩空气(0.5~0.6MPa)喷枪,经过压缩空气带动细石英砂向螺纹部表面喷射清理。

喷砂清理时注意,应及时转动齿轮,不得过度清理某处,以防其尺寸减小。

喷砂采用的压缩空气应经过滤,保证无油、无水。

此方法特点是清理效率较高,但现场粉尘较大,应安装除尘装置。

图5为齿轮喷砂清理示意。

2. 钢丝轮清理利用电动机带动钢丝轮传动机构,设计并制成合理的主动齿轮卡位机构,以利于对主动齿轮尾部螺纹等进行均匀、彻底、安全的清理。

此方法特点是清理干净,效率高。

图6为主动齿轮螺纹清理机示意。

图5 齿轮喷砂清理示意1.转台2.喷嘴3.枪体4.主动齿轮3.化学清理将涂覆涂料部位浸泡在温度为60~80℃的10%~15%NaOH溶液中2~3h,可使其残留的防渗涂层溶解。

热处理对于改善金属材料的断裂韧性的意义

热处理对于改善金属材料的断裂韧性的意义

热处理对于改善金属材料的断裂韧性的意义热处理是一种通过控制材料的加热和冷却过程来改变其组织和性能的方法。

在金属材料的生产和加工过程中,热处理被广泛应用,其主要目的是提高材料的力学性能,如强度、硬度和韧性。

其中,改善金属材料的断裂韧性是热处理的重要应用之一。

本文将探讨热处理对于改善金属材料的断裂韧性的意义。

一、热处理对断裂韧性的影响1. 组织改变热处理的核心是通过改变材料的组织结构来改变其性能。

由于金属材料的断裂韧性与其晶粒尺寸、相组成和相间分布等因素密切相关,因此热处理可以通过使晶粒细化、相变和相析出等方式来改善材料的断裂韧性。

例如,通过均匀化晶粒尺寸,可以增加晶界强化效果,阻碍裂纹扩展,提高断裂韧性。

2. 力学性能调控热处理可以引入不同的变形机制,从而改变材料的力学行为和断裂特性。

通过控制热处理的温度和时间参数,可以实现材料的时效硬化、弥散强化和固溶处理等。

这些变形机制改变了材料的位错密度、相分布和晶体结构,从而影响了材料的断裂韧性。

例如,时效处理可以通过析出硬化相的形成,提高材料的硬度和塑性,并阻碍裂纹扩展。

二、热处理在工业中的应用1. 固溶处理固溶处理是热处理的一种常见方式,用于改善金属材料的断裂韧性。

在固溶处理过程中,材料被加热至固溶温度,溶解其中的溶质元素,然后快速冷却以形成固溶体。

固溶处理可以均匀分布溶质元素,并促使溶质元素溶解入固溶体晶格,从而提高材料的硬度和韧性。

2. 相变处理相变处理是指通过材料的相变来改善其性能。

常见的相变处理包括淬火和回火。

淬火是将材料加热至临界温度,然后迅速冷却至室温,以形成马氏体或贝氏体等强化相。

这些强化相可以提高材料的强度和硬度,同时阻碍裂纹的扩展,改善材料的断裂韧性。

回火是通过将淬火后的材料加热至较低的温度,然后缓慢冷却来达到强度和韧性的平衡。

回火可以调节材料的组织结构,提高其断裂韧性。

三、热处理在材料科学中的进展随着材料科学的不断发展,热处理技术也在不断进步和创新。

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1简介热处理裂纹的分类:非淬火裂纹——表面龟裂、表面边缘T型裂纹;淬火裂纹——纵裂(组织应力型)、弧裂(局部拉应力型)、大型工件淬火裂纹(纵断、横断)、边廓表面裂纹(局部拉应力型)、脱裂、第二类应力裂纹2纵裂⑴纵裂的宏观形态沿细长零件表面启裂,在沿纵向扩展的同时,又以垂直表面的方向向截面内部扩展,形成外宽内尖的楔形裂口。

纵裂的扩展总是终止于截面的中心处附近,外观上看纵向单条裂纹和横截面上的楔形裂口,是纵裂的基本宏观形态。

⑵纵裂的形成条件淬透是纵裂形成的必要条件。

小工件淬透后的应力状态属于组织应力型残余应力,一般情况下组织应力的切向应力显著大于轴向应力。

因此形成组织应力型残余应力是纵裂的应力条件。

⑶纵裂预防措施①采用较缓慢的冷却介质,如油等。

也可用水、油双液淬火,但水、油双液淬火对于一些小件无实际使用价值。

②工件加热避免过热,出炉后可适当预冷,淬火后及时回火。

③加强技术管理技术培训,切实对有关工艺操作人员进行淬裂理论教育。

3弧裂⑴弧裂形成的条件应同时具备整体快速冷却、不能淬透、具有弧裂的几何敏感部位的结构形式。

⑵几何敏感部位的结构形式有孔洞、凹面和碗面、截面尺寸突变、轴肩。

⑶几何敏感部位的缓冷效应具有上述结构形式在淬火冷却过程中的主要作用是显著降低那里的实际冷却速度,产生缓冷效应。

⑷几何敏感部位处的组织几何敏感部位缓冷效应,要么使局部未淬硬产生淬火屈氏体并处在马氏体的包围之中(在金相的宏观或微观上可看出);要么淬硬层被局部明显减薄。

在热处理生产中产生的弧裂中,前一种占绝大多数。

⑸弧裂的形成扩展方式及典型宏观形态弧裂首先在几何敏感部位的表面上形成,并由此沿曲(弧)面先向截面内部定向扩展,严重时可穿越零件的其余截面,再向零件的外表面延伸,直到在那里呈弧形露出;严重时常使相应部位沿弧裂脱落(或经敲击即可脱落)。

开裂面通常为形状各异的曲(弧)面,最典型的是从几个不同的方向观察时都呈弧形,是判定弧裂的重要依据。

对存在于几何敏感部位上并可引起应力集中效应的因素(如尖锐拐角),并不诱发或促进弧裂的产生。

⑹弧裂的预防措施①实施局部强冷:对于可能引起弧裂的零件,要考虑对几何敏感部位进行局部强冷(高温区间)的可能性和实施方法。

②实施局部弱冷:对于可能引起弧裂的零件,要考虑对几何敏感部位进行局部弱冷(高温区间)的可能性和实施方法。

最典型的当属堵孔淬火,让孔内在高温区内冷速更缓,并全部转变成屈氏体组织。

③实施低温区缓冷的淬火方法。

4大型零件淬火裂纹⑴大型零件淬火残余应力为热应力型淬火介质的冷却能力越强、截面尺寸越大、加热温度越高,淬火残余应力越大。

⑵应力作用方式与开裂原因冷却末期,外层金属已冷到低温,内部金属的温度必然高于外层。

当其继续降温时,因伴随体积收缩受到外层金属的强力约束,而在中心部位产生三维拉应力,最大拉应力作用在截面的中心处。

金属力学性能理论表明,金属在三维拉应力作用下,大大约束了塑性变形能力,使其转变为脆性状态,极易产生低应力脆性断裂;这就是具有珠光体组织的大件心部金属,在热应力型应力作用下形成裂纹的根本原因。

⑶断口特征①短圆柱型:常为纵向裂开,当高度为直径的两倍左右时,有横断现象。

多见于碳素工具钢,这些零件中心往往存在网状渗碳体,降低钢的强度并沿其扩展。

②轴类:当轴向与切向最大拉应力超过零件中心处材料的强度时,首先在该处开裂。

随后在淬火应力的作用下,裂纹分别沿纵向和横向由内向外扩展,直到在外表面露出裂纹。

但是裂纹也可能终止于内部某处成为内裂。

当残余应力足够大时,可能在淬火末期自行完全断开。

然而更多时候是在露出零件表面裂纹的基础上,通过机加工等办法而显现。

在长度远大于直径的时候,横断比纵裂更多见,而且同一零件上可能产生多处横断或纵裂。

裂纹源通常位于截面中心处,当截面中心附近区域存在冶金缺陷时,裂纹源才可能偏离截面中心处。

③齿圈类:一般为中碳铸钢制造,只能形成径向裂纹。

裂源为横断面的几何中心处或铸造的热节点处,并由此通过齿圈中心的径向面,由里向外扩展,最终裂开。

④炸裂的内裂:炸裂是有伤害危险的开裂,应注意防范。

炸裂发生在冷却末期以后。

⑤断口特征:断裂面平齐,无明显塑性变形发生,呈典型的脆性断口。

⑷内部冶金缺陷的作用大件截面中心及其附近,是热应力型应力的最大拉应力存在和作用的位置,这里又是许多冶金缺陷产生或存在的部位。

这些缺陷是重要的促裂、诱裂因素,也是大件淬裂的天然裂源和直接原因。

由于种种原因的制约与影响,目前我国大型铸锻件的综合冶金质量还很不理想,因而成为影响大件淬裂的最重要的实际因素之一。

应当注意的是:存在于大型零件表面上的一切能引起应力集中效应的因素,在淬火过程中,决无诱发和促进裂纹作用。

故此,热处理之前不必要清除大型铸锻件的表面缺陷。

⑸大件淬裂的预防措施①利用热处理基本应力的交互作用和双重作用特征,设计或改进大件的淬火工艺;②利用预冷降温的方法;③淬火冷却不进行到低温;④及时回火注意回火冷却方法。

5边廓裂纹⑴边廓裂纹的形成条件①只能产生在尖棱角或外轮廓的附近;②快速淬火冷却条件下;上述两项决定了裂纹形成处的组织应力值极大(组织转变快,截面温差小)。

并且裂纹形成于淬火初期,此后随着冷却时间的延长,裂纹迅速扩展。

在制定热处理工艺时必须要了解边廓裂纹的这个特点。

⑵边廓裂纹的宏观特征在轮廓或边棱的附近,并与之基本平行的单条或多条毛细裂纹;外宽内尖与零件外表面基本垂直且裂纹较浅。

⑶加热温度及应力集中因素的影响①边廓裂纹在较低的淬火温度下就能产生,正常淬火温度已发育长大,过热条件下严重扩展。

②一般应力集中因素不产生影响,但表面机加工刀痕例外。

在具有圆形轮廓的淬火零件上,边棱附近产生的边廓裂纹,几乎都是沿着圆形的机加工刀痕形成和扩展的。

这是因为边棱附近的加工刀痕,恰好处在这类裂纹赖以形成的表面局部合成拉应力场的作用范围内。

⑷边廓裂纹的预防措施①选用较缓和的淬火冷却介质;②淬火冷却介质的温度不可低于15℃,当低于5℃裂纹已不可避免;③加强人员培训和加强热处理生产的技术管理。

6脱裂在某些回转体零件(如车轮、齿轮等)和圆柱体零件(如轴、销类)淬火时,有时在轮缘、齿圈和轴肩等部位乃至全部脱(崩)落的淬裂现象,就是脱裂。

⑴脱裂的形成规律①脱裂的产生的条件:热处理条件:表面加热淬火回转体零件和圆柱体零件,也产生在普通淬火的该类零件上。

大多数脱裂产生在水冷淬火工艺条件下,油冷很少见。

金相条件:大量金相分析确定,在形成脱裂的区域附近,有马氏体和屈氏体两相组织存在是脱裂形成的必要且充分条件。

表面淬火时,在马氏体组织和原始组织区的珠光体型组织的分布,一般由相应的工艺条件决定。

从工艺上采取措施(如端部留软带),消除截面组织的差异,便消除了脱裂赖以产生的组织条件。

普通淬火时,通常由于局部几何结构的缓冷效应决定。

如轴肩截面过渡处便是可能产生缓冷效应几何结构形式。

由于不同原因(如水温过高)造成淬火介质冷却能力下降,导致轴类零件的端面、轴阶端面和其它具有局部几何结构缓冷效应的部位产生截面组织差异,进而形成脱裂。

脱裂的形成和扩展都在全马氏体组织区内进行的。

生产中形成的大多数脱裂,都是在马氏体无过热特征的情况下产生的,个别情况下也有马氏体十分粗大的现象。

⑵脱裂的形成、扩展方式和宏观形态①脱肩:轴辊类零件的脱肩过程,先在端面的肩处(或边棱)附近启裂,通常多处同时(同一圆周或相距较近的同心圆上),然后沿垂直表面的方向向截面内部扩展,也同时沿圆周方向扩展为圆周裂纹;继而改向,沿圆弧面继续在截面内部朝轴肩附近的轴外圆表面上扩展,最终在此处露出外圆表面而呈弧形裂纹。

②脱圈:齿轮的脱圈首先在齿圈与辐板截面过渡处的拐角上开裂,然后由此向截面内部(沿弧面)扩展,同时也沿拐角(常为尖角)作周向扩展,最终使齿圈脱落。

⑶影响因素①冷却速度:首先是局部冷速过快,于冷却最快的部位上形成淬火裂纹;其次,脱裂的产生又是淬火件局部部位的高温转变区内冷却显著减缓,从而产生截面组织差异,并由此引起局部合成拉应力的作用结果。

在热处理生产实践中,冷速局部减缓的原因,一是局部几何结构自身的缓冷效应,二是热处理操作失误或是操作失误与局部几何结构作用的叠加。

在产生截面组织差异的情况下,增加淬火介质于低温区内的冷却能力或淬火工件相关部位的冷却烈度,将会显著增加形成脱裂的危险性。

②化学成分:钢中含碳量的显著提高或或些合金元素含量的增加,使钢的淬透性显著提高,将大大提高脱裂的敏感性。

应力集中:对普通应力集中不敏感,但过深的机加工刀痕有明显的诱裂作用。

⑷脱裂的预防措施①端部留软带:在表面淬火的辊类、轴类零件的端部预留适当宽度的未淬硬软带,能有效避免脱裂的产生。

②正确选用淬火介质:表面淬火的截面组织差异是无法避免的,在确保淬硬的前提下,尽量选用缓和的冷却介质。

③局部强冷,但应谨慎。

④消除表面应力集中:避免截面的尖角过渡,并把表面的粗糙度加工到高于Ra12.5。

⑤保证化学成分,防止含碳量或残余合金元素含量超标。

7脱裂原因⑴淬火加热时感应圈与工件的相对移动速度过快,造成奥氏体相变不均匀,在淬火时,一小部分相对另一部分的基体含碳(合金元素)量不同,从而形成一部分为针状马氏体,另一部分为板条状,甚至为索氏体.引起组织与热应力的叠加形成.淬硬层不均匀,在某部分淬火形成最大切应力位于次表层,引起纵向裂纹.⑴材料原始组织不合理,没有进行正火就进行中频调质⑴中频调质回火时的感应圈移动(或工件)快,形成圈式硬度不均,即一部分回火正常,另一部分没有很好的回火,⑴材料的夹杂(S,Mn,硅酸盐,塑性夹杂,非金属夹杂等),有些在轧(锻造)制过程中补轧(锻)成长条状,引起局部应力集中造成裂纹.8检查裂纹的方法检查零件有无裂纹,最简单、最常用的方法是将零件喷砂后用肉眼直接观察,或使用放大镜观察零件的表面即可。

当用眼睛或放大镜看不到裂纹时,还可用浸油探伤法检查。

即将零件浸入到煤油、汽油等油中,稍后取出零件用棉纱擦拭干净,再涂以石灰粉或其他白粉,如有裂纹,则在白色部分有油渗出。

有经验的检查人员还可以用敲击的方法检查出是否有裂纹,即用小锤等轻轻敲击零件,如果发出清晰的金属声音,尾音比较长,即可掣。

为没有裂纹;反之,若发出重浊的声名,就出现了裂纹。

还可以采用磁力探伤法及荧光探伤法检查零件是否有裂纹。

9预防措施(1)降低淬火加热温度,缩短保温时间。

(2)提高冷却介质的温度,由0摄氏度上升到15摄氏度以上。

(3)增加淬火介质浓度,添加水玻璃,调整到工艺规定值上限。

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