概述模具鋼材熱處理缺陷及其分類
熱處理通過加熱和冷卻,使零件獲得適應工作條件需要的使用性能,達到充分發揮材料潛力、提高產品質量、延長使用壽命的目的。如果出現熱處理缺陷,熱處理就無法達到預期的目的,成為不合格品或廢品,造成經濟損失;如果熱處理缺陷不能及時發現,帶有缺陷的零件或產品投入使用,可能引起重大事故,工程上這類事件時有發生。由于熱處理是通過改變材料內部微觀組織結構,達到零件宏觀性能要求的特種工藝,所以熱處理缺陷除一部分是宏觀的,大部分是微觀的,必須使用儀器檢查,給熱處理缺陷檢查和發現帶來困難。另一方面,熱處理屬于批量連續生產,一旦發生熱處理缺陷,一般情況涉及范圍都比較大,因此,熱處理缺陷是危害性大的缺陷,應大力防止產生這類缺陷。
熱處理缺陷一般按缺陷性質分類,主要包括熱處理裂紋、變形、殘余應力、組織不合格、性能不合格、脆性及其他缺陷等七大類,如表1所示。
熱處理缺陷中最危險的是裂紋,一般稱之為第一類熱處理缺陷。它屬于不可挽救的缺陷,一般只能將裂紋零件報廢處理,如果漏檢帶到使用中去,很容量擴散引起突然斷裂,造成重大事故,所以熱處理生產中要特別注意設法避免產生裂紋,并嚴格檢查,防止漏檢。
熱處理變形是最常見的熱處理缺陷,淬火變形占淬火缺陷的40%~50%,一般稱之為第二類熱處理缺陷。雖然熱處理變形一般可用校正法修復,但耗時費工,經濟損失嚴重,所以在熱處理生產中要認真研究變形規律,盡量設法減少或避免變形。
殘余應力、組織不合格、性能不合格、脆性及其他缺陷,從發生頻率及嚴重性來講,相對裂紋和變形,屬于第三位,一般統稱為第三類熱處理缺陷。www.syfukang.com這類缺陷的特點是一般需用專門儀器和方法來檢測,漏檢可能性較大,對使用帶來較大的潛在危害,所以在熱處理生產中要特別重視全面質量控制,加強檢驗,減少這類缺陷,嚴防漏檢。
表1 熱處理缺陷分類
缺陷類別 熱處理缺陷名稱 裂紋 淬火裂紋、放置裂紋、延遲裂紋、回火裂紋、時效裂紋、冷處理裂紋、感應加熱淬火裂紋、火焰加熱淬火裂紋、剝落、分層、鼓包、磨削裂紋、電鍍裂紋 變形 尺寸變形:脹大、縮小、伸長、縮短
形狀變形:彎曲、扭曲、翹曲
微小變形殘余應力 組織應力
熱應力
綜合應力組織不合格 氧化、脫碳、過熱、粗晶、魏氏組織、碳化物石墨化、網狀碳化物、共晶組織、萘狀斷口、石狀斷口、球化組織不良、反常組織、內氧化、黑色組織、滲碳層碳化物過多及大塊狀或網狀分布、滲氮白層、滲碳化合物層疏松、針狀組織、網狀和脈沖氮化物、滲硼層非正常組織、硼化層孔洞、螺旋狀回火帶 性能不合格 硬度不合格、軟點、硬化不均勻、拉伸性能不合格、疲勞性能不好、耐腐蝕性能不良、持久蠕變性能不合格、滲碳表面硬度不足和心部硬度不合格、滲氮表面硬度不足和心部硬度不合格、感應加熱淬火硬度不足和不均勻、火焰加熱淬火硬度不足和不均勻 脆性 退火脆性、回火脆性、氫脆、σ脆性、300℃脆性、滲碳層剝落、滲氮層脆性、滲氮層剝落、氮硼層脆性、低溫脆性、電鍍脆性 其他缺陷 化學熱處理和表面熱處理的硬化層深度不合格,真空熱處理和保護熱處理的表面不光亮與氧化色、表面增碳或增氮、表面合金元素貧化和粘連,鋁合金熱處理的高溫氧化、起泡、包鋁板銅擴散、表面氧化色,銅合金熱處理的黑斑點、黃銅脫鋅、純銅氫脆,鈹青銅淬火失色、粘連,高溫合金熱處理的晶間氧化、表面成分無變化、腐蝕點和腐蝕坑、粗大晶粒或混合晶粒
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