大型锻件热处理中断裂的因素及其产生的情况

(二)纵裂        裂纹产生于工件表面附近最大拉应力处并裂向心部有较大深度的裂痕,裂纹的走向一般平行于轴向,但是工件存在应力集中部位或内部组织缺陷等,裂纹也可能改变走向,在完全淬透的工件中容易产生纵向裂纹,这与淬透工件的表层存在较大的切向拉应力有关,并且随碳含量的提高,形成纵向裂纹的倾向增大。低碳钢因马氏体比容小,而且热应力作用强,表面存在很大的残余压应力是不易淬裂的。随着碳含量的提高,表面压应力减少(组织应力作用增强),拉应力峰值移向表面,碳含量高的马氏体其破断抗力降低,因此高碳钢在过热的情况下淬裂的倾向增大。        工件尺寸直接影响淬火后残余应力大小和分布,直径小的工件因表层与心部的温差小,淬火时应力也小,故不易淬裂。在淬透的情况下,随着直径增大,一方面悴火后的残余应力值增加,另一方面却由于拉应力峰值逐步远离表面,则有利于阻止表面裂纹的产生。由此看来,对工件淬透的情况下有一个淬裂的敏感尺寸,接近此尺寸的工件有淬裂的危险。实践经验表明,碳素钢淬火时的危险尺寸约为8~15mm,低合金钢油淬的危险尺寸约为25~40mm。

(三)置裂        零件在热处理终了后,在长时间放置中发生自然破断的现象称为置裂。产生置裂的主要原因是内应力与氢气的联合作用和残余奥氏体的分解。        目前在考虑氢和应力的联合作用时,认为氢原子在应力的作用下,将向缺陷尖端处有应力集中的三向拉应力处聚集,沉淀在位错线上,对位错起钉扎作用,使它不能自由运动,导致材料产生局部硬化。随后在外力或内应力的继续作用下,在局部硬化区产生裂纹并逐渐发展长大。当裂纹长大到贫氢区后,位错线的运动恢复自由,基体可以通过塑性变形使应力松弛,裂纹长大停止。以后随着时间的延长,氢原子在应力的作用下重新在裂纹前沿集结,材料又产生局部硬化,裂纹又继续长大。这一过程不断重复,裂纹一段一段扩大,最后导致突然断裂,由此可见,这种脆断过程是为氢原子在应力作用下的扩散所控制。        当热处理后工件中含有较多的残余奥氏体时,由于残余奥氏体分解,发生体积膨胀和氢的溶解度突然下降,引起了内应力增加和氢脆作用加剧,亦将导致置裂。        防止置裂的方法主要是减小钢中的内应力和氢气含量,使之不至于引起破断。

THE END
0.金属材料常见缺陷介绍(2)热处理裂纹 ①合金内部存在较大的残余应力时,如加热引起的热应力与残余应力方向一致而叠加超过金属强度时会造成开裂。 ②合金在加热过程中有第二相沿晶界析出而形成第二类附加应力,或因相变而发生明显的体积改变时亦可发生裂纹。 图10为轧制时出现的各种裂纹示意图: jvzq<84yyy4i|qpkpuzswvjpv0ipo8sgyu3dqwygpv332@3jvor
1.热处理的缺陷分析学习园地热处理的缺陷分析 1:淬火畸变与淬火裂纹: 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。jvzquC41yy}/{|zi0eun1|ywf{524B:60jznn
2.锻模的热处理变形和预防学习园地2.原始组织粗大:通过适当的预先热处理改善组织。 3.淬火温度过高或保温时间过长:正确掌握加热处理改善组织。 4.在回火脆性区内回火:尽量避免在回火脆性区内回火。 5.回火温度偏低或回火时间不足:选取合适的回火工艺。 (二)裂纹 1.原材料有显微裂纹:严格控制原材料内在质量。 jvzquC41yy}/{|zi0eun1|ywf{59;@<0jvsm
3.一文详解金属的脆性、成因及对策因此,对于应力集中比较严重、冲击载荷大或者受扭转载荷的工件,要求较大的塑性、韧性和强度相配合时,第一类回火脆性应该按照一种热处理缺陷对待。但对于应力集中不严重、承受拉伸、压缩或弯曲应力的工件,例如某些冷变形工模具,其使用寿命主要取决于疲劳裂纹的萌生而不是裂纹扩展抗力。所以这种场合下并不一定把第一类回火jvzq<84yyy4fexwt0qxh0ls1pg}t1|hkgpif1;545/63/:513:=25=3jvor
4.浅析精密体积成形模具技术学习园地模具的早期失效形式,多为凸模断裂、模膛边缘堆塌、飞边遭桥部龟裂、模腔底部发生裂纹。影响模具寿命的因素较多,涉及面广,模具设计是模具寿命的基础。模具设计环节是指模具的结构设 计、成形模腔设计和确定模具钢种、模具硬度等。模具制造环节是指制模工艺、热处理规范和表面处理技术等。本文仅从模具设计和模具制造两jvzquC41yy}/{|zi0eun1|ywf{522=670jznn
5.钢的热处理及应用实例腐蚀发生在排水后,水渍未清除干造成的;(2)不同含碳量、不同热处理状态的奥氏体不锈钢,仅不含Ti或Nb的正火状态含碳量较高的0Cr18Ni9表面腐蚀较重;而焊缝金属、固溶或超低碳的不锈钢腐蚀较轻;4. 焦炭塔不锈钢复合钢板上的焊缝裂纹 焦炭塔是延迟焦化装置中的核心设备,其工艺是将价值低的劣质减压渣油转化成价值较jvzquC41yy}/5?5fqe4dp8ftvkimg8;584:4:h623;>82?=80jznn
6.经典热处理基本知识学习园地我们知道热处理过程中加热过热最易导致奥氏体晶粒的粗大,使零件的机械性能下降。 1.一般过热:加热温度过高或在高温下保温时间过长,引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大 的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低,脆性转变温度升高,增加淬火时的变形开裂倾向。而 导致过热的原因是炉温仪表失控或混料(常为不懂工艺发生的)。jvzquC41yy}/{|zi0eun1|ywf{524A5;0jznn
7.8种锻件缺陷的主要特征及其产生原因前言:不同工序可以产生不同形式的缺陷,但是,同一种形式的缺陷也可以来自不同的工序。由于产生锻件缺陷的原因往往与原材料生产过程和锻后热处理过程等多种因素有关,因此在分析锻件缺陷产生的原因时,不要孤立地来进行。 1、由原材料产生的缺焰 毛细裂纹(发裂): jvzquC41yy}/fxzdcp4dqv4pqvk09::335=168