钢的热处理缺陷分析
镀锌产品质量缺陷和判级标准全面解析
锌起伏
缺陷特征：在镀锌钢带表面呈现无规律波浪凸 起。（如下图） 产生原因：
１）锌液温度低于规定温度。 ２）锌液中含铝量高，使锌层局部超厚。 ３）气刀角度偏高。 ４）气刀压力偏低，速度缓慢。
夹杂
缺陷特征：夹杂有明显的点状、块状、长条状或柳叶 状。（如下图）点状、小黑条状夹杂易与氧化铁皮细 孔、脏物压入混淆。 产生原因：
残留有氧化物； 3、退火炉内保护气体氧含量或露点偏高，导致钢
带还原不充分； 4、机组速度过快，退火不完全，钢带入锌锅温度
较低。
锌花不均
缺陷特征：肉眼观察带钢表面锌花局部出现大小不等（如下 图）。
产生原因： 1、原料上下板面或局部粗糙度不均匀； 2、脱脂不良，钢带清洁度差； 3、镀锌时上下板面冷却速度不同、气刀刀唇到带钢上下板面 的距离不一致、上下板面气刀的风速和风量不同等都会造成 上下板面锌花大小不均； 4、板面覆盖氧化铁皮沿带钢成规律型波动、带钢划伤或炉辊 结瘤等，这些缺陷会增加锌花的结晶点，使镀层表面锌花较 小且不均匀； 5、当气刀与带钢不平行，出现夹角时，易产生带钢横断面上 的锌花不均匀；当沉没辊、稳定辊出现轴振动或带钢存在浪 形时，较易出现该问题；另外连续退火炉采用区温控制时， 或辐射管使用不对称时，带钢的温度易产生波动，会产生带 钢低温区锌花小、高温区锌花大的现象； 6、带钢入锌锅温度、锌液温度、镀后冷却温度的影响。
1）气刀的缝隙发生了局部堵塞。 2）气刀局部缺口或损坏。 3）板形不好。
气刀刮伤
缺陷特征：钢带上的锌层被气刀嘴刮伤，在板面上 留下沿轧制线方向的痕迹或沟痕，连续或断续，刮 痕条数、轻重程度不等，轻者形成印痕，重者形成 沟痕，露出钢板基体，锌层破坏。 产生原因：
1）钢带规格薄，板形不好。 2）钢带张力小，运行时出现摆动。 3）钢带距离喷嘴太近。 4）稳定辊未起稳定作用。
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。
40Cr钢汽车半轴淬火缺陷分析及热处理工艺改进
（ 湖南工程学 院 机械工程 学院 ， 湘潭 ４１０） １１１
摘 要 ：根据 ４ Ｃ 钢汽车半轴的实际淬火工艺， Ｏｒ 分析 了淬火开裂的主要原 因， 并针对淬火开裂的主要 形式 ， 定 出了三种 热处理 工 艺方案 并 实施 ．通过 分析 热 处理后 的金 相显 微组 织和硬 度数 据 ， 制 确定 出最 终的热处理工艺及其主要参数． 试验结果表明：０ ｒ ４ Ｃ 钢在 ８０℃油淬后 ， ６ 再进行 ８ ０℃淬入 ５ ～ｌ ６ ０ 的盐水冷却、８ ５ ０℃回火， 强度、 使 硬度低的网状铁素体相对量有所下降， 可有效的防止淬火开裂 ， 并提 高其 疲 劳寿命． 关键词：汽车半轴 ； 淬火开裂； 热处理工艺； 力学性能； 显微组织 中 图分 类号 ：ＴＧＩ ２ ７ 文 献标识 码 ：Ａ 文章编 号 ：１ ７ 一 Ｉ ９ ２ ０ ） ４ ０ ３ － ０ ６． １ ６ １ １ Ｘ（ ０ ８ ０ － ０ ３ ４
３ ４
湖南工 程学 院学报
２ ０ 年 ０８
从裂 纹处取 样 进行 金 相分 析 ， 现 所有 的裂纹 发
１ 淬火缺 陷分析
热处理之所 以能使金属材料的性能发生变化 ，
主要 是 因为金属 材料 的 内部组 织结构 可 以发 生一 系
均沿原奥 氏体 晶界 发展 ， 纹 两侧 的组 织 与杆 部基 裂
织为铁素体加珠光体 ， 含有较少的合金元素 ， 属于低 淬透性合金调质钢， 经适当热处理后具有较高的强
度、 良好 的塑 性 和 韧 性 ， 具 有 良好 的综 合 力 学 性 即
能． 与片状珠光体组织相 比， 在强度相同时 ， 回火索 氏体的塑性和韧性有较大幅度提高． 锻造后进行正 火以消除过热倾向， 法兰盘加工后 ， 整体进行调质处 理 ， 后 加 工 花 键． 质 后 要 求 杆 部 硬 度 为 ２ ～ 最 调 ９
钢板常见质量缺陷及原因分析
钢板常见质量缺陷及原因分析一、热轧钢板1辊印：是一组具有周期性、大小形状基本一致的凹凸缺陷，并且外观形状不规则。
原因：1）一方面由于辊子疲劳或硬度不够使辊面一部分掉肉边凹；另一方面可能是辊子表面粘有异物，使表面部分呈凸出状；2）轧钢或精整加工时，压入钢板表面形成凹凸缺陷。
2表面夹杂：在钢板表面有不规则的点状块状或车条状的非金属夹杂物，其颜色一般呈红棕色、黄褐色、灰白色或灰黑色。
原因：1）板坯皮下夹杂轧后暴露，或板坯原有的表面夹杂轧后残留在钢板表面上；2）加热炉耐火材料及泥沙等非金属物落在板坯表面上，轧制时压入板面。
3氧化铁皮：氧化铁皮一般粘附在钢板表面，分布于板面的局部或全部，呈黑色或红棕色；铁皮有的疏松脱落，有的压入板面不易脱落；根据外观形状不同有：红铁皮、块状铁皮、条状铁皮、线状铁皮、木纹状铁皮、流星状铁皮、纺锤状铁皮、拖曳状铁皮和散状铁皮等，其压入深度有深有浅。
原因：1）压入氧化铁皮的生成取决于板坯加热条件，加热时间逾长，加热温度愈高，氧化气氛愈强，生成氧化铁皮就愈多，而且不容易脱落，产生一次铁皮难于除尽，轧制时被压入钢板表面上；2）大立辊设定不合理，铁皮未挤松，难于除掉；3）由于高压除鳞水管的水压低，水咀堵塞，水咀角度不对及使用不当等原因，使钢板表面的铁皮没有除尽，轧制后被压入到钢板表面；4）氧化铁皮在沸腾钢中发生较多，在含硅较高的钢中容易产生红铁皮。
4厚薄不均：钢板各部分厚度不一致称厚薄不均，凡厚度不均匀的钢板，一般为偏差过大，局部钢板厚度超过规定的允许偏差。
原因：1）辊缝的调整和辊型的配置不当；2）轧辊和轧辊两侧的轴瓦磨损不一样；3）板坯加热温度不均。
5麻点：钢板表面呈现有局部或连续的凹坑叫麻点，其大小不同，深度不等。
原因是加热过程中，板坯氧化严重，轧制时铁皮压入表面，脱落后形成细小的凹坑。
6气泡：钢板表面上有无规律分布的圆形凸包，有时呈蚯蚓式的直线状，其外缘比较光滑，内有气体；当气泡轧破后，呈现不规则的细裂纹；某些气泡不凸起，经平整后，表面光亮，剪切断面呈分层状。
T12钢热处理工艺要点
金属材料与热处理技术课程设计题目：T12钢热处理工艺课程设计院（系）：冶金材料系专业年级：材料1201负责人：陈博唐磊，杨亚西，合作者：谭平，潘佳伟，多杰仁青指导老师：**2013年12月热处理工艺课程设计任务书热处理工艺卡目录基本资料 (4)工艺规范 (5)T12锉刀热处理 (6)1锉刀材料的选择 (6)2锉刀的热处理工艺 (6)2.1 球化退火的具体工艺 (6)2.2 T12钢制锉刀，其工艺路线如下： (6)2.3淬火 (7)2.4回火 (8)2.5 局部淬火 (9)3 热处理后组织金相分析 (9)4质量检验 (14)5缺陷分析 (15)参考文献 (16)表1、碳素工具钢化学成分序号 牌号化学成分 C MnSi S P 不大于1 T7 0.65-0.74 ≤0.40≤0.350.030 0.035 2 T8 0.75-0.84 3 T8Mn 0.80-0.90 0.40-0.60 4T9 0.85-0.94 ≤0.40 5T10 0.95-1.04 6T11 1.05-1.14 7T12 1.15-1.24 8T13 1.25-1.35工艺规范1、临界点温度 (近似值)Ac1 =730°C 、, Accm =820°C 、 Ar1 =700°C2、正火规范正火温度 850~870°c, 空冷, 硬度 269 ~341HBW3、普通退火规范退火温度 760 ~770°C, 保温2 ~4h, 再以 <30°C/h 冷速, 随炉缓冷到 500 ~600°C,出炉空冷。
4、等温球化退火规范1) 760 ~770°C ×2 ~4h, 680~700°C ×4 ~6h, 等温后炉冷到 500 ~600°C, 出炉空冷, 硬度≤207HBW2) 750 ~770°C ×1~2h, 680 ~700°C ×2 --3h, 硬度 179 ~207HBW, 珠光体组织2~4级, 网状碳化物等级≤2级。
热镀锌带钢表面点状缺陷的分析和改进
11Metallurgical smelting冶金冶炼热镀锌带钢表面点状缺陷的分析和改进佟小磊（唐山钢铁集团责任有限公司，河北 唐山 063000）摘 要：随着社会经济的不断发展，越来越多的新技术和新工艺逐渐应用到热镀锌带钢生产活动当中。
而在热镀锌带制造过程中，由于受到点状缺陷的影响，难以提升整体的制作效果，同时还严重阻碍了相关生产活动的顺利进行，难以有效提升整体的工作质量和水平。
基于此，在本次研究中就结合热镀锌带钢表面点状缺陷形成的原因进行研究讨论，并提出相应的工作建议，加强改进，有效提升整体的生产质量。
通过加强热镀锌带钢表面点状缺陷的改进工作，有效提升其整体的工艺质量和水平。
关键词：热镀锌带钢；表面；点状缺陷；分析；改进中图分类号：TG174.4 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）04-0011-2 收稿日期：2021-02作者简介：佟小磊，男，生于1993年，汉族，河北承德人，本科，助理工程师，研究方向：镀锌。
通过加强对冷轧厂镀锌产线，热镀锌带钢出现点状缺陷的分析，加强亮点缺陷和麻点缺陷的形貌观测和成分分析。
在整个分析活动开展过程中，结合相应的生产工艺，能够充分了解到出现亮点缺陷的原因，主要是因为锌层表面出现了凹坑。
而麻点缺陷则是因为板面出现了轻微的硌伤，最终导致其表面的完整性被破坏，严重影响了其整体的使用性能，同时也对整个生产活动带来了许多负面影响。
在热镀锌带钢生产活动开展过程中，常常会因为锌锅表面的锌渣或杂质飞溅，而导致钢表面不完整现象出现，存在许多不可控因素的影响。
随着社会经济的不断发展，热浸镀锌钢板凭借耐蚀性，加工性，涂装性被广泛地应用到家电，汽车，建筑等多个行业当中，具有非常广阔的应用前景。
而在其实际的生产过程中，会受到诸多不可控因素的影响，从而降低其整体的生产质量，严重降低了其整体的经济效益。
对此，本文就着重分析热镀锌带钢表面点状缺陷形成的原因，通过表面显微观察和元素分析，加强缺陷形成机理的推导工作，并提出相应的控制措施。
各种缺陷的分析及产生原因
锻造成形过程中的缺陷及其防止方法一、钢锭的缺陷钢锭有下列主要的缺陷：（1）缩孔和疏松钢锭中缩孔和疏松是不可避免的缺陷，但它们出现的部位可以控制。
钢锭中顶端的保温冒口，造成钢液缓慢冷却和最后凝固的条件，一方面使锭身可以得到冒口中钢液的补缩，另一方面使缩孔和疏松集中于此处，以便锻造时切除。
（2）偏析钢锭中各部分化学成分的不均匀性称为偏析。
偏析分为枝晶偏析和区域偏析两种，前者可以通过锻造以及锻后热处理得到消除，后者只能通过锻造来减轻其影响，使杂质分散，使显微孔隙和疏松焊和。
（3）夹杂不溶于金属基体的非金属化合物称为夹杂。
常见的夹杂如硫化物、氧化物、硅酸盐等。
夹杂使钢锭锻造性能变化，例如当晶界处低熔点夹杂过多时，钢锭锻造时会因热脆而锻裂。
夹杂无法消除，但可以通过适当的锻造工艺加以破碎，或使密集的夹杂分散，可以在一定程度上改善夹杂对锻件质量的影响。
（4）气体钢液中溶解有大量气体，但在凝固过程中不可能完全析出，以不同形式残存在钢锭内部。
例如氧与氮以氧化物、氮化物存在，成为钢锭中夹杂。
氢是钢中危害最大的气体，它会引起“氢脆”，使钢的塑性显著下降；或在大型锻件中造成“白点”，使锻件报废。
（5）穿晶当钢液浇注温度较高，钢锭冷却速度较大时，钢锭中柱状晶会得到充分的发展，在某些情况下甚至整个截面都形成柱状晶粒，这种组织称为穿晶。
在柱状晶交界处（如方钢锭横截面对角线上），常聚集有易熔夹杂，形成“弱面”，锻造时易于沿这些面破裂。
在高合金钢锭中容易遇到这种缺陷。
（6）裂纹由于浇注工艺或钢锭模具设计不当，钢锭表面会产生裂纹。
锻造前应将裂纹消除，否则锻造时由于裂纹的发展导致锻件报废。
（7）溅疤当钢锭用上注法浇注时，钢液冲击钢锭模底而飞溅到钢锭模壁上，这些附着的溅沫最后不能和钢锭凝固成一体，便成溅疤。
溅疤锻造前必须铲除，否则会形成表面夹层。
二、轧制或锻制的钢材中的缺陷轧制或锻制的钢材中往往存在如下缺陷：（1）裂纹和发裂裂纹是由于钢锭缺陷未清除，经过轧制或锻造使之进一步发展造成的。
热处理专科毕业设计GCr15轴承钢球的热处理工艺及缺陷分析
GCr15轴承钢球的热处理工艺及缺陷分析摘要：本论文重点对GCr15轴承钢球热处理工艺的设计进行了讨论，同时对热处理后其可能存在的热处理工艺缺陷进行了分析。
钢球在不同热处理工艺下虽然都能达到其使用要求，但所需的成本却大不相同，因此在满足其使用要求的同时也应该注意生产成本。
热处理常常因操作、原材料等产生缺陷，但只要有正确的热处理工艺并严格按工艺进行加工热处理缺陷也是可以避免的，即使产生了缺陷也可以采取相应的措施及时修复缺陷。
关键词：GCr15 轴承钢球热处理设计热处理工艺热处理缺陷引言滚动轴承是机械工业十分重要的基础标准件之一;滚动轴承依靠元件间的滚动接触来承受载荷，与滑动轴承相比:滚动轴承具有摩擦阻力小、效率高、起动容易、安装与维护简便等优点。
缺点是耐冲击性能较差、高速重载时寿命低、噪声和振动较大。
图 1 轴承及钢球实物图滚动轴承的基本结构（图 1）：内圈、外圈、滚动体和保持架等四部分组成。
常用的滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子。
轴承的内、外圈和滚动体，一般是用轴承钢（如GCr15、GCr15SiMn）制造，热处理后硬度应达到61～65HRC。
当滚动体是圆柱或滚针时，有时为了减小轴承的径向尺寸，可省去内圈、外圈或保持架，这时的轴颈或轴承座要起到内圈或外圈的作用。
为满足使用中的某些需要，有些轴承附加有特殊结构或元件，如外圈带止动环、附加防尘盖等。
滚动轴承钢球的工作条件极为复杂，承受着各类高的交变应力。
在每一瞬间，只有位于轴承水平面直径以下的那几个钢球在承受载荷，而且作用在这些钢球的载荷分布也不均匀。
力的变化由零增加到最大，再由最大减小到零，周而往复得增大和减小。
在运转过程中，钢球除受到外加载荷外，还受到由于离心力所引起的载荷，这个载荷随轴承转速的提高而增加。
滚动体与套圈及保持架之间还有相对滑动，产生相对摩擦。
滚动体和套圈的工作面还受到含有水分或杂质的润滑油的化学侵蚀。
在某些情况下，轴承零件还承受着高温低温和高腐蚀介质的影响。
9Cr3Mo钢工作辊表面条带状缺陷分析
2020年 第12期 热加工80F失效分析ailure Analysis1 序言某公司生产的工作辊，材质为9Cr3Mo 钢。
锻造工艺：连铸坯→电渣重熔→锻制轧辊坯→正火→球化退火→扩氢。
热处理工艺为调质+低温回火，调质工艺：880℃×10h ，油冷→640℃×17h ，空冷。
淬火采用工频感应加热，淬火温度为920℃，回火温度为340℃。
供货后在用户现场使用时辊身表面隐约可见无浮凸感、光泽异于本体、条带状缺陷，经表面无损检测排除为裂纹，确认其为组织缺陷。
经现场抛光、4%硝酸酒精擦拭后缺陷极易腐蚀，呈深灰色条带状，尺寸约为1.5mm ×16mm 缺陷，缺陷位置与宏观形貌如图1所示。
为进一步确定缺陷类型，分析其产生原因，对缺陷区解剖试样进行理化分析。
a ）缺陷区位置b) 宏观形貌图1 轧辊表面缺陷位置及宏观形貌9Cr3Mo 钢工作辊表面条带状缺陷分析沈静雯，陈华常州宝菱重工机械有限公司 江苏常州 213019摘要：9Cr3Mo 钢工作辊经过热处理和机加工生产成品供货，轧钢单位在使用时发现一处表面条带状缺陷，为确定缺陷性质，进行宏观检验、金相分析，失效分析结果是由于钢锭浇注过程中产生的组织缺陷。
关键词：9Cr3Mo ；失效分析；理化检测；异金属夹杂2 理化检测2.1 化学成分分析（辊身本体）化学成分分析结果见表1。
表1 试样主要化学成分（质量分数） （%）项目CSiMnCrMoNiPS9Cr3Mo 钢标准值0.85～0.950.25～0.450.20～0.352.50～3.500.20～0.40≤0.25≤0.020≤0.015辊身本体检测值0.920.300.223.100.250.100.0100.0082.2 显微硬度检测缺陷区与正常区显微硬度检测结果见表2。
表2 缺陷区与正常区显微硬度 (HV3)检测部位检测点1检测点2检测点3检测点4检测点5平均值缺陷区345350340346342345正常区6706816856906786812.3 金相检测（1）光学显微镜分析在缺陷区切割20mm ×20mm ×30mm 试块进行金相分析。
(最新整理)金属热处理缺陷分析及案例.
• 碱水：与油相似，用于淬透性较差的 碳钢件，变形小、开裂小。
• 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）。
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• 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。
• 1、去应力退火：
• 对铸件、锻件、焊接件和机加件退火。
•
加热至Ac1以下50－200℃，保温后空冷
或炉冷至200－300 ℃后再空冷。
• 2、回火：回火对应力的消除与回火温度的高 低有关系，温度超高→应力消除越彻底，但硬
度降低也越厉害。
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第五章 组织不合格
• 一、氧化与脱碳：
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五、热处理变形的矫正：
• （一）、机械矫正法：冷压校正、热压校正、 加压回火校正、锤击校正。
• （二）、热处理校正： • 1、在Ac1温度以下加热急冷：对胀大变形的
工件进行收缩处理； • 2、淬火胀大法：对收缩变形的工件进行胀大
处理。
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第四章 残余应力
• 一、概述：
• 1、氧化：
•
使表面粗糙度增加、精度降低，使钢件强
度降低。往往也是淬火软点和淬火开裂的根源。
• 2、脱碳：
•
即表面碳量降低。导致钢淬火硬度、耐磨
性及疲劳强度降低，对高速钢舍去降低热硬性。
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3、防止和减轻氧化脱碳的措施：
冷轧带钢热处理质量缺陷的原因分析及预防措施
在此种情况一旦造成氧化色缺陷将很难修复 。 粘结缺陷 ： 冷轧带钢经过罩式炉进行再结 晶光亮 退火后
纯氢气状态下退火可以保证钢卷不被氧化 ； 同时 Ｈ 密度小 ， ： 热传导效率高 ， 使炉 内保护气体具有高的流动速度和传热速
１ 缺 陷原 因分 析
目前 ， 罩式 炉 区域 的质 量 缺 陷 主 要 有 氧化 色 和 粘 结 两 在
个方面 。
钢间的压力增大 ， 成钢板 间的原子相互 扩散 渗透 ， 造 从而发
生粘结。导致带钢间压力增大主要有以下 几个方 面因素 ：
（） １ 轧机 的卷 取 张 力 ： 机 卷 取 张 力 的 大 小 是 出 现 粘 结 轧 缺 陷 的 一个 很 重 要 的 因 素 ， 机 卷 取 张 力 越 大 ， 钢 问 的 压 轧 带 力 就 越 大 。发 生 粘 结 的 倾 向 就 越 大 。本 钢 浦 项 冷 轧 厂 的 卷
压 力 相 应 的 要增 高 。加 热 温 度 越 高 ， 子 的扩 散 能 力 越 强 ， 原
德国 ＬＩ 司， Ｏ公 其炉台电偶包 括控制 电偶 和压 紧电偶 ， 如栗
炉台电偶 出现异常 ， 则出炉时的实 际温度与电偶显示 温度就
接触压力就越大 ， 达到一定程度 时 ， 产生粘结。 （） ３ 带钢的板形 ： 经冷轧后 的带钢 由于各种 原因 出现 不
存在差异 ， 出炉时的实际温度大 于电偶显示温度便极 易发生
氧化 。 （ ） 台冷却 周期 ： 台 的冷却周 期如果 很短 ， ２炉 炉 造成 钢 卷冷点与热点 降温速度差异大 ， 热点降温速度远大于冷点降
同程度 的板形缺陷 ， 隆起 ， 如 浪形 ， 曲等 ， 飘 由于带 钢平直 度
Crl2、Crl2MoV模具钢材料缺陷及热处理断裂分析
Crl2、Crl2MoV模具钢材料缺陷及热处理断裂分析1．Crl2钢模具断裂分析某模具厂一大型模具，其外形尺寸为700mm×300mm×50mm；技术要求硬度为54～58HRC。
由于模具较大，模具放在具有保护气氛的井式电炉中加热，加热温度为980。
C，保温时间60min，出炉后淬油，于180～200。
C出油空冷，淬火后立即放人400。
C回火炉中保温4h，回火后硬度检查为55HRC，符合技术要求。
但该模具经磨削后投入使用时却发现多处裂纹。
经过对断裂的Crl2钢模具进行材料成分和金相分析，结果如下：(1)化学成分W(C)=1．69％、W(Cr)=10．11％、W(S)=0．023％。
该模具钢成分不符合国家标准。
(2)金相分析金相组织为针状马氏体，级别为6级并伴有大网状分布的碳化物。
调查模具生产厂家，得知该模具锻后未进行球化退火。
断裂原因分析：由于Crl2钢模具在锻造后未进行球化退火，锻后模具钢内部粗大的晶粒未得到细化，锻造过程中产生的网状碳化物也未能进行很好地消除，因此成形模具在淬火、回火后产生针状马氏体并伴有网状碳化物，这是Crl2钢模具断裂的主要原因。
2．Crl2MoV钢模具的断裂分析某模具由Crl2MoV钢直接下料加工而成。
外形尺寸6180mmX250ram；硬度要求56～60HRC。
热处理工艺规范如图8-3所示，淬火加热在盐浴炉中进行，淬火后立即进行回火。
Uo＼型廷时间／min图8-3Crl2MoV钢模具热处理工艺规范淬火、回火后的硬度为58HRC，符合技术要求。
但模具热处理后断裂。
断裂原因分析如下：(1)化学成分W(C)=1．60％、W(Cr)=10．82％、W(Mo)=0．439％、W(V)=0．226％、W(S)=0．008％，基本符合国家标准。
(2)金相分析原材料金相组织中存在着明显的碳化物偏析(呈带状分布)。
因此可确定，Crl2MoV钢原材料中碳化物严重偏析是造成模具热处理后断裂的主要原因。
钢球表面缺陷分析及改善对策报告
球伤质量保证
光电○ 目视○
光球
啃伤2 （出口不良）
形状不规则、出口槽错位、异常磨 有方向性伤 损
光电○ 目视○
光磨伤 (烧伤球）
硬磨
硬磨伤
极大的揪拔 状伤
入球不良
光电○ 目视○
有各种形状、 砂轮破损、出、入 有方向性、 槽错位或异常磨损 有变色
酸洗目视○ 光电○ 目视△
工序
球伤名称
研磨伤1
研磨伤2
处置
※影像为抓取图像，处理影像白色部分为伤球电脑识别
修订前： 修订后：
调整光电标准伤球确认的频度，由原来的1次/天调整为1次/批，对发现异常问 题按《光电选别异常处置作业指示书》进行处置。
对发现异常问题按《光电选别异常处置作业指示书》进行处置。
研磨伤
眼球状伤
游隙伤
球伤形状
工序内球伤
球伤特点
圆形或椭圆 形、有方向 性的伤
原因
入口槽错位、异常 磨损
月牙状有方 出口槽错位、异常磨 向性的伤、 损或出球口钢球滞留 也有发亮的 伤
较宽的环状 伤
研磨条件不良或盘 心球混入
小的灰色脚 印形点状伤
机器或磨板精度不 良
球伤质量保证
光电○ 目视○
光电△ 目视○
光电△ 目视○
光电× 目视○ （显微镜检查○）
擦伤
伤较长
处置不良
光电× 目视○ （显微镜检查○）
WTOO购入我公司的Ø3.969mm钢球装配合格入库后，发往韩国客户后投诉轴承 音响不良，拆套发现钢球有缺陷现象，异常图片如下：
伤球特征： 1、月牙状； 2、有未剥离伤； 3、剥离伤内部为黑色。
伤球判定：根据金燕《钢球外观伤痕样本及原因分析》可判定为冷镦工序加工 过程中因斜向进料产生的毛刺伤。
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
模具钢材常见缺陷原因分析与处理方法
模具钢材常见缺陷原因分析与处理方法模具产品生产过程中，模具钢材常常会出现各种缺陷，本文介绍了模具钢材常见的缺陷产生原因和解决方案。
1、变形材料变形原因之一是由于制造商为了降低成本，实际采用模具的材料并非专用模具钢材，模板的刚性不足，厚度不够，造成的变形。
预防措施：①在制造精密复杂模具时，要尽量选择碳化物偏析较小的模具钢，不要图便宜，选用小钢厂生产的材质较差钢材。
②对存在碳化物严重偏析的模具钢要进行合理锻造，来打碎碳化物晶块，降低碳化物不均匀分布的等级，消除性能的各向异性。
③对锻后的模具钢要进行调质热处理，使之获得碳化物分布均匀、细小和弥散的索氏体组织、从而减少精密复杂模具热处理后的变形。
④对于尺寸较大或无法锻造的模具，可采用固溶双细化处理，使碳化物细化、分布均匀，棱角圆整化，可达到减少模具热处理变形的目的。
处理时除了对应解决外，加宽模脚或在模具中部各点使用加力柱顶住。
某些模具本身要求并不高，可在焦点位置瞬间高温加热变形，相当有效。
人们经常磨掉模板的边缘，使其减少了接触面，要尽量减少磨深，以利于模具的有效寿命。
模板变形后的型腔角尺度的偏差是很难纠正的，过紧的芯子使得型腔被壁变形，多型腔时这种现象特别严重，勉强使用的话，模板中间的飞边不会改观，尤其是注射尼龙等流动性好产品，应该磨平重配芯子。
模具修整时焊接在较薄位子，变形量也是不可忽视的。
另外，热处理不当和残余应力，电火花加工应力等原因也会造成模具内各部分的膨胀的不一致性，从而形成因加热不均的内应力。
在钢的相变点以下温度，不均匀的加热主要产生热应力，超过相变温度加热不均匀，还会产生组织转变的不等时性，既产生组织应力。
因此加热速度越快，模具表面与心部的温度差别越大，应力也越大，模具热处理后产生的变形也越大。
预防措施：对复杂模具在相变点以下加热时应缓慢加热，一般来说，模具真空热处理变形要比盐浴炉加热淬火小得多。
‚采用预热，对于低合金钢模具可采用一次预热（550-620ºC）；对于高合金刚模具应采用二次预热（550-620ºC和800-850ºC）。
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。
各种缺陷分析与产生原因
锻造成形过程中的缺陷及其防止方法一、钢锭的缺陷钢锭有下列主要的缺陷：（1）缩孔和疏松钢锭中缩孔和疏松是不可避免的缺陷，但它们出现的部位可以控制。
钢锭中顶端的保温冒口，造成钢液缓慢冷却和最后凝固的条件，一方面使锭身可以得到冒口中钢液的补缩，另一方面使缩孔和疏松集中于此处，以便锻造时切除。
（2）偏析钢锭中各部分化学成分的不均匀性称为偏析。
偏析分为枝晶偏析和区域偏析两种，前者可以通过锻造以及锻后热处理得到消除，后者只能通过锻造来减轻其影响，使杂质分散，使显微孔隙和疏松焊和。
（3）夹杂不溶于金属基体的非金属化合物称为夹杂。
常见的夹杂如硫化物、氧化物、硅酸盐等。
夹杂使钢锭锻造性能变化，例如当晶界处低熔点夹杂过多时，钢锭锻造时会因热脆而锻裂。
夹杂无法消除，但可以通过适当的锻造工艺加以破碎，或使密集的夹杂分散，可以在一定程度上改善夹杂对锻件质量的影响。
（4）气体钢液中溶解有大量气体，但在凝固过程中不可能完全析出，以不同形式残存在钢锭内部。
例如氧与氮以氧化物、氮化物存在，成为钢锭中夹杂。
氢是钢中危害最大的气体，它会引起“氢脆”，使钢的塑性显著下降；或在大型锻件中造成“白点”，使锻件报废。
（5）穿晶当钢液浇注温度较高，钢锭冷却速度较大时，钢锭中柱状晶会得到充分的发展，在某些情况下甚至整个截面都形成柱状晶粒，这种组织称为穿晶。
在柱状晶交界处（如方钢锭横截面对角线上），常聚集有易熔夹杂，形成“弱面”，锻造时易于沿这些面破裂。
在高合金钢锭中容易遇到这种缺陷。
（6）裂纹由于浇注工艺或钢锭模具设计不当，钢锭表面会产生裂纹。
锻造前应将裂纹消除，否则锻造时由于裂纹的发展导致锻件报废。
（7）溅疤当钢锭用上注法浇注时，钢液冲击钢锭模底而飞溅到钢锭模壁上，这些附着的溅沫最后不能和钢锭凝固成一体，便成溅疤。
溅疤锻造前必须铲除，否则会形成表面夹层。
二、轧制或锻制的钢材中的缺陷轧制或锻制的钢材中往往存在如下缺陷：（1）裂纹和发裂裂纹是由于钢锭缺陷未清除，经过轧制或锻造使之进一步发展造成的。
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钢的热处理缺陷分析（2学时）
一、实验目的：
1、了解热处理各种热处理缺陷产生的原因及防止措施，
2、用金相显微镜观察及分析各种热处理缺陷，
3、学会用金相显微镜测定脱碳层的方法。
二、实验内容：
在各种热处理工艺中淬火缺陷最为常见，如硬度不足、软点、变形甚至开裂等，但产生的原因很多，须丛各个方面进行检查及分析。
其中金相检验较为方便，而占有重要地位。
（一）、热处理缺陷分析的一般步骤：
首先应了解零件的技术要求，使用材料、热处理工艺等。
1、零件的外观检查；有无裂纹、裂纹的情况、分布状况及大小，断口形貌。
2、硬度测量：判断热处理硬度是否达到技术要求，为金相检验提供数据。
3、必要时进行材料的化学成分分析；判断材料是否混料而误用成其它材料。
4、正确的取样；选取有代表性的部位，否则将得出错误结论。
5、金相检验：试样经磨制抛光后，必要时可在浸蚀之前检查裂纹形态和夹杂物的情况，
来判断是否是形成裂纹的原因。
6、作出结论：通过多方面的检验后，找出缺陷形成及产生的证据及原因，可能的话提
出改进的建议。
三、常见的热处理缺陷有如下几种；
1，、中碳钢及中碳合金钢淬火后正常组织是细小及中等粗细的马氏体。
当这种马氏体组织中有部分铁素体，就会使淬火马氏体的硬度下降，当铁素体数量越多硬度就越低，产生这种现象的主要原因是加热温度低于A C3。
所致。
2、另外在中碳钢及中碳合金钢淬火后正常组织是细小及中等粗细的马氏体。
当这种马氏体组织中夹有贝氏体或屈氏体，有时还伴有少量铁素体，就会使淬火马氏体的硬度下降，后两者的数量越多则硬度越低，产生这种现象的主要原因是冷却速度不够迅速。
马氏体+铁素体组织马氏体+屈氏体组织当马氏体太细小，同时又出现白色块状铁素体，这是淬火加热温度偏低所制。
2、高碳钢及高碳合金钢再淬火后的正常淬火组织应该是针状或细针状马氏体及均匀分布的小颗粒炭化物。
当组织中炭化物颗粒较多，这说明炭化物溶入不足，马氏体的碳及合金化浓度不够，甚至有部分未溶入奥氏体的珠光体小区域存在，这时还表现为硬度低或硬度不均匀。
这是淬火加热温度偏低所制。
有时组织中含有少量屈氏体，当含量多时表现为硬度不足，当含量少时只有用金相法进行检验。
为了确保质量一些钢材都有它的一套质量检验标准。
3、当淬火组织中马氏体针叶粗大，高碳钢中炭化物减少甚至消失，出现明显的残余奥
氏体，（一般马氏体针还会随淬火温度的增大而增大）这是淬火过热的原因。
它也会使硬度降低。
45#钢1000℃加热淬火（粗大的马氏体）T12钢1000℃加热淬火（马氏体及残余奥氏体）
当加热温度太高时，不仅马氏体针叶粗大，残余奥氏体数量增多，甚至会引起奥氏体晶界融化，这种现象叫过烧。
总的来说淬火加热温度过高，使试件内应力增大，致使工件产生裂纹造成产品报废。
4、在淬火加热时，由于加热介质中氧的存在而使试样表面发生氧化与脱碳。
脱碳层会直接影响工件的表面的硬度及耐磨性。
5、淬火时使用的冷却介质不当，或形状复杂的工件淬火时操作不当，或合金钢件，特别是合金工具钢件，如果淬入水中透冷，由于淬火应力过大，往往会形成工件开裂。
对于错综复杂的热处理缺陷必须进行认真的分析处理。
四、脱碳层深度的测定方法：
按GB224—86的标准，钢的脱
碳层的深度显微测定方法如下；
（一）、术语及定义
1、脱碳层可分成两部分；
（1）、全脱碳层
（2）、部分脱碳层
2、脱碳层的总深度包括全脱碳层的深度和部分脱碳层的深度。
（1）、全脱碳层是全部为铁素体组织的部分，就是由试样的边缘至最初发现有珠光体或其它组织的部分。
如图4—1。
（2）、部分脱碳层是其中只脱去一部分碳的区域。
（即有部分铁素体的部分），如果没有全脱碳层存在时，脱碳层就由部分脱碳层来计算。
即由试样的边缘测量到最后一颗铁素体晶粒处。
（二）试样的制畚：
1、试样从交货状态的钢材或零件截取，试样的磨光面必须垂直于轧（锻）方向。
2、试样被检查周遍长度不小于20mm。
对直径小于25mm的冷拔及高频淬火用钢材，必要时，可检查试样的全部周边。
3、实验时不允许用卷边或磨圆的试样。
为防止试样的卷边或磨圆，可将试样进行镶嵌或用夹具来进行磨制抛光。
4、试样的浸蚀，必须保证钢的脱碳层全部清楚地显示出来。
图—4 45#淬火出现的表面脱碳情况
（三）脱碳层深度的测定方法
1、测定脱碳层深度时，应该观察试样的全部周遍，并以总脱碳层的最大深度作为脱碳层深度，必要时可在技术条件中规定的钢的部分脱碳层与原始组织的界限。
注；在技术条件或双方协定有规定时，也可用全脱碳层的深度作为脱碳层深度。
2、测定脱碳层时，通常在放大100倍下进行，必要时也可在其他放大倍数下测定。
3、脱碳层深度以毫米计，也可用钢材及钢的零件的厚度或直径的百分比表示。
4、脱碳层深度的百分数按下式计算：
X= d ∕D╳100%
式中：X——脱碳层深度百分数
d——测量时一边的脱碳层深度，以毫米表示。
在技术条件有规定时也可用两对边的脱碳层深度之和来表示。
D——钢材及零件的厚度或直径，以毫米表示。
五、实验要求：
1、说明几种热处理缺陷产生的原因及防止方法。
（硬度不足，变形开裂，氧化脱碳）。
2、绘出所测试样的脱碳层的示意图，标明及计算出脱碳层深度。