热处理故事

耿建亭

１加热温度是指工件的奥氏体化温度，
２淬火温度是指工件投入淬火液瞬间工件的温度，
３预冷温度是指奥氏体化完毕，在比淬火液冷速低的介质中停留，工件离开此低冷速介质时工件的温度
这些温度是有区别的，特别是第１条和第２条极易搞混

耿建亭

＂比如，你可以将４５钢加热到８４０度，然后预冷到７８０投到淬火液，工件最终的性能，热处理硬度与８４０入水，没有太大的区别，可是开始就采用７８０奥氏体化，一般情况就不可以了．
王某：＂那为什么要压低奥氏体化温度与淬火温度呢？＂

耿建亭

１　压低奥氏体化温度，可以减小奥氏体中的含碳量，以期在淬火时得到板条马氏体，板条马氏体在转变的时候，本身就有较强的自回火现象，可降低应力，减小变形．
２压低淬火（入水）温度目的在于降低工件与水的温度差，以其减小热应力，而４５钢的最终变形是以热应力为主的．

耿建亭

王某：＂还要注意哪些事项？＂
＂最好冷到一定的时间，取出自回火，然后投到水中冷至水温．＂
王某：＂为什么要用这条呢？＂

耿建亭

自回火是以工件自身的热量对已转变的Ｍ进行快速回火．
自回火的优点
１　因工件在淬火过程中已有回火，在回火时，与没自回火的工件采取一样的温度，可以缩短回火时间，提高效率．某些低碳马氏体钢做某些零件有时因为有自回火，还可不用回火直接使用．
２　自回火可避免因组织应力持续增大增加变形或工件淬裂．
３　某些大锻件的调质淬火工艺为水－－空气－－－水／／就是采用的这种方式．

耿建亭

王某：＂那我如何提出工件进行自回火？＂

耿建亭

１时间法：依工件材料选择，一般水冷时间为３－７ｍｍ／Ｓ，可取出短时自回火．
２振动法：依工件淬水时传到手上的振动强弱来确定．当振动减弱时取出，不过这条需要成熟经验
３表面温度法，用１／２法取出工件后，观察工件表面水迹烘干的时间来估计取出时工件的温度是否合理．若取出即干，说明工件离水过早，应快速再入水．一般取出工件３－５Ｓ水迹变干对于调质件是合适的（当然要考虑工件尺寸的影响），需停留３－５Ｓ自回火后，复入水．经验丰富可当水迹变干后，向工件吐唾液来确定自回火程度．
案中轴属于用心部热量回工件表面．
还有一些工件（４５钢）如小砍锤，要求大端硬度４６ＨＲＣ小端硬度３２ＨＲＣ，此时可采取小端先冷，取出让大端热量传至小端，至小端变暗红色（属淬火过程中的调质）再冷却大端，或采用工件全部入水的作业模式．（自回火的程度决定是否采用同时入水）最后用低温整体回火，可谓方便之极．若采用整体淬火，在回火时需采用一次高温回小端，再一次低温回大端（或整体回），且易造成大端回过火的现象．

耿建亭

王某：＂那是不是硬度合格就代表调质后的性能合格了呢？＂

耿建亭

硬度只代表工件的一种性能．调质后的性能不可以单用硬度来评估，
例，同样件（４５钢）调质２８ＨＲＣ，
一件淬火后硬度（没采用自回火）３４ＨＲＣ，采用低温回火，最终硬度２８ＨＲＣ，
另一件淬火后硬度５４ＨＲＣ，高温回火后硬度２８ＨＲＣ，
这两件的韧性／抗垃强度相差太大了，一般来讲，调质工件的淬火后硬度必须要达到４２（大件）４８（小件）ＨＲＣ，高温回火才可以

耿建亭

王某：＂这调质，小变形淬火还挺复杂呢？＂

耿建亭

碳钢的微变形淬火一般可采用下述方法
１三硝水淬火
２碱浴淬火
３油冷
４硝盐等温到约３７０度（钢种不同需采取不一样的温度），然后水冷．
等等
除第４条淬硬层稍深，余淬硬层浅，一般可采用奥氏体化温度的上限（或略超上限温度）加热．


横竖都是淬故事完，
本人水平有限，错误难免，请指正．

耿建亭

发表于 2007-6-24 16:42  资料  短消息  加为好友   
粗浅解释

前几天的故事中我故意留有明显的错误,本希望大家可以指正,但是到现在没有理我,没办法,只好自己找个台阶下了,原文如下:

１加热温度是指工件的奥氏体化温度，
２淬火温度是指工件投入淬火液瞬间工件的温度，
３预冷温度是指奥氏体化完毕，在比淬火液冷速低的介质中停留，工件离开此低冷速介质时工件的温度
这些温度是有区别的，特别是第１条和第２条极易搞混

现将正确答案回复如下:
1 一般来讲,整体热处理时,(指不进行改变成份的热处理,如渗碳等)淬火温度就是奥氏体化温度,是指工件在淬火前所达到的最高温度.至于渗碳中的强渗阶段一般需降温保温后淬火,不在此例.
2 加热温度是指工件在奥氏体化前或奥氏体化的温度,象高速钢的分级预热温度,就不可以说是此钢的奥氏体化温度.而只是此钢为了某种的而进行的中途加热温度.
3预冷温度大概如原文所述,只是象渗碳类的我也搞不清楚应该怎样分类.

我曾在某个论帖中提到,尽信书,则不如无书,所以请大家以后在看有些文章的时候有选择的看,无论多么厉害的专家/人才也不可能不犯错误,不要被一些似是而非的观念所左右.
在这里对被我误导的朋友表示歉意.

耿建亭

兄弟,在故事中有些地方曾有对不起机械设计的人员,不过绝对没有贬低机械设计的意思.我所说的只是我亲身经历的事,至于你做机械设计的心理我可以理解.只是用不着如此
人不是什么都会的,做热处理的也不一定懂得许多机械设计的事,可能我在你的专业方面是一个什么也不懂的,但我不会因为机械设计的有时不懂热处理而如何如何////////
请您在有些地方自重一些,好吗?

hy6600

大概是我的笑话，让您误解了，对不起。
我现在也是热处理行业的人了，对于您的专业水准，绝无丝毫怀疑。
不过是感叹隔行如隔山，就象笑话里说的那样，不深入学习，很多知识是无法理解的。
很喜欢看您的帖子，长见识。
希望您以后看到我的帖子时，多捧场多赐教。

耿建亭

本故事本应发在别的帖子下,只是因为第一找不到原帖,第二有私心,发在此故事中,有利于我的得分,哈哈

热处理与其他工序的联系(参考资料王广生等著<<热处理缺陷分析>>有的地方纯为照抄,感谢原作者)
在某些问题点上,所解释的内容不是太多,有些只是列出了主要缺陷状态,主要考虑版面的影响,如有机会有一一介绍

一设计
选材
1经济性
在满足性能要求提前提下,应选择价格便宜,工艺性能好,不易淬裂的钢种
2技术性
技术性主要指零件的服役性和工艺性能两个方面
服役性条件的要求
力学性能
如拉伸抗力/疲劳抗力/耐磨抗力/耐蚀抗力/断裂韧性/冲击韧性/硬度/抗弯强度等等
工艺性能
方便机械加工与热处理
综述
材料的经济性与技术性,力学性能与工艺性能,力学性能各指标之间,工艺性能各段之间都常存在一些矛盾,必须综合分析,才能选好材料.
结构设计
3零件的结构设计
零件在结构设计时,除要满足零件的功能外,还要注意其工艺性能,例如,铸造工艺性能/锻造工艺性能/机械加工工艺性能/装配工艺性能/热处理工艺性能/由于形状尺寸设计不当可使工件在淬火时易于开裂.
要尽量做到减小应力集中,结构要对称,质量要均衡.
3.1 断面尺寸均匀
设计时应避免断面开头形状/尺寸突变,壁厚要均匀,必要进可开工艺孔,盲孔变通孔.对于壁厚不均匀的部位可拆分为几部分.
3.2圆角过渡
避免应力集中的棱角/尖角/沟槽/横孔/,可改为圆角过渡,如零件的用途特殊,可以在热处理后进行清角.
一般情况下,R3的角减小30%的应力集中,R5可减小50~60%的应力集中,R15基本可消除应力集中的现象.
3.3形状因素
球形:圆棒:板的冷却速度比为4:3:2,设计时应避免过大的冷却差异.
4 热处理技术条件
4.1 局部或表面即可满足零件的使用要求者,就不要整体淬火.
4.2 根据零件的服役条件需要,合理调整淬火件的局部硬度要求.
4.3注意钢材的质量效应
在确定热处理的技术要求时,不能以所选取的钢种所能达到的的最高硬度值做为图样上规定的技术条件,最高硬度值是用小试样测得的,并且同一钢号的成份都在一定的范围内变化,最高硬度也是一个变量.相同钢号若生产实际中为大件,其最终所能达到的最高硬度同标准或规范上硬度值相差甚远.这需要根据零件的截面尺寸合理的确定切实可行的技术条件.
4.5 避免在第一类回火脆性范围内回火
一般钢硬度在53~57HRC时,所需的回火温度正是产生第一类回火脆性的温度(250~300度),此时硬度虽然低,但不能提高冲击韧性.故一般不把这个硬度范围做为热处理的技术条件.
CR13型不锈钢有明显的回火脆性.称475度脆性,因此此钢要避免在400~500度的温度范围内回火,一为防止出现回火脆性.二为避免铬的碳化物析出而形成贫铬区,造成材料的耐蚀性降低.
5 合理安排工艺路线
当工件的材料/结构/和技术条件确定以后,热处理工艺人员(可惜啊,现在大部分公司定工艺路线的都不太懂热处理)就要进行工艺分析,确定合理的工艺路线.即正确安排预备热处理/冷加工/热处理等工序的位置.这是提高产品质量/提高效益/减小热处理开裂的有效途径.

以下所有条件如不能达到,将会严重影响热处理后,或热处理中工件的质量

二 热处理
选择合理的热处理条件
加热介质/加热温度/保温时间/淬火方式/淬火介质/回火工艺/冷处理等

热处理前工序

三原材料
主要检查以下几方面
1化学成份
2组织缺陷
四锻造
1原材料引发裂纹
如:毛细裂纹/折迭/非金属夹杂过多/碳化物偏析/异金属夹杂/缩管残余/气泡/柱状晶过大/轴心晶间裂纹/粗晶环及合金氧化膜等
2 锻造工艺不当裂纹
过烧/过热/增碳/脱碳/碳化物不均/晶粒不均/穿流/带状组织
3锻件外观缺陷
分层/折叠
五铸造
1铸造裂纹
热裂/冷裂/缩裂等
2组织不良
气孔/针孔/疏松/冷隔/夹杂物/夹渣/偏析/脱碳等
外观缺陷
欠铸/粘砂/麻点等
六焊接
焊接裂纹/气孔/夹渣/过热/过烧/结合线伸入/晶间渗入/胡须组织/熔蚀等
七机械加工
粗糙刀痕/鳞状毛刺/机械碰伤/标识刻痕不当等

热处理后或可安排在热处理后工序
八 磨削
热处理后如果磨削不当可能产生裂纹
特别是高碳高合金钢,或残奥较多的钢种
磨削烧伤层主要有下面几点
1过烧层(表面严重烧伤)温度超出下常淬火温度很高
2淬硬层(淬火马氏体层)温度达到了淬火温度
3高温回火层
温度高出热处理回火温度,但低于AC1点温度.
4正常组织
八 电加工
淬硬层内裂/淬硬层局部过烧/淬硬层不均匀/晶间腐蚀/点蚀等
如现在广泛用的线割成型,如热处理不当,或线割参数不当,预先机加工不当可引起应力重新分配/应力叠加等,造成工件报废等
九电镀
增加内应力/氢脆

在上述的每一个工序缺陷,有时都可以给工件一致命的损坏,特别是热处理前工序的不良影响,足以让工件在热处理过程中开裂,虽然有时热处理采取了必要的防护措施.


本人水平有限,不足之处请指正,由于版面的影响,在此不多述,以后若有机会将把以上的缺陷对热处理的影响分开讨论

激光淬火

"可是我会的给你了,我吃什么????????????........"
楼主的帖子太好了.不愧是热处理高手!

技术是需要分享的.固守一个知识,一个技术,那就是永远只有这些.
总想偷学别人的,而自己从来都小心翼翼,怕漏出"马脚".
这种人见多了, :lol :lol ,太愚蠢了呀.

不知是个人性格还是什么,我总是一有什么好想法和思路都和大家探讨,对上中下三层同事,我都知无不言,换来大家都喜欢我.尤其车间的工人.我觉得大家和我交流的东西很多.我的思路也越来越多,所以大家千万不要"藏".
相煎何太急!!!!!!!!!!

就像太阳,从来不私心,它养育着万物.
人效法大地厚德载物,大地效法天的自强不息,天效法大道,大道自然,自然而然!
:) :)


[ 本帖最后由 man 于 2007-7-3 09:54 编辑 ]

耿建亭

技术需要交流,版主说的对,可是我会的给你了,我吃什么????????????/这就是现在的心态
老技术失传,新技术不长,长期以往,热将不热,处不也不可,理也不行?




我的心态是交流,可是某些地方还是要服从公司的规定的,所以我只交流跟现公司技术沾不上的,不知道大家可否理解?
实际上有些怕别人学的人,一般也学不到别人什么东西,对吧?

oldyang709

说到技术的交流，个人觉得在这方面大部分人的思想还是停留在“是我会的给你了,我吃什么”的境界上，太过保守了。还有什么师傅教徒弟要教一路留一路的观点，个人认为这完全是一种不自信的表现（怕徒弟学会了超过了自己，抢了自己的饭碗）。在知识更新日此迅速的今天，没有可能说有一个人会一招就能够立足长久，同事同行之间的交流学习就是一种很好的提高手段（当然，关系的公司的秘密，从职业道德角度来说这部分不应该泄漏）。要是有人通过学习交流变得比你强，抢走了你的饭碗从某个角度来说你是不如人家，所以应该由能者居之，如果带出来一个徒弟能够完全接手你的工作甚至做得更好，要么要求公司给你再大一些的空间要么外面找一个再大一些的空间，其实社会几千年来这一点都是没有变化的，“能者居之”！不要希望别人弱小来显示自己的强大，因为这是相对的，真正的强者应该不断完善和强大自己，这才是绝对意义上的强大！说这些很多人看来是很狂妄嚣张，因为做不到像一个退休老师傅那样什么东西都交给别人时候的淡然，但是自己会的一点皮毛在有需要的人问到的时候又不好意思不说，所以为自己找了个借口而已！ :lol :lol

耿建亭

约94年,我毕业不足五年.
一日,在做T10的水淬油冷,一老师傅对我说:"小耿,可不可以先油冷再水冷啊?"
当时狂妄的我,用课本的死理论与老师傅说;"水淬为了避免些钢的珠光体转变,油冷为避免马氏体转变的组织应力引起的开裂.若反过来,那此工件会淬不上火."当时的心态可见一斑.
两年后,在朱培瑜一本类似减小工件热处理变形的书中了解到,原来是可以这样做的.即先在缓慢的介质等温,然后进行强烈冷却.原书是用来做碳钢轴的.我用来做小板.并写了一点小东西在<<金属热处理>>上给刊登了.
基理如下,以上限温度加热,在240硝盐中等温(实际是预冷),且在工件约300度提出,淬盐水,工件的变形小,但淬硬层浅(比薄壳淬火/碱浴/三硝水)深
做热处理行业,无论是否是内行人说的东西,请三思.最多权当人家没说,不必瞧不起别人,或许外行的话有时候可以给我们一个没有经验与理论给套住的全新理念,没准还能搞出一些现在没有的工艺与发明呢

yan2000531

耿兄的油冷水淬我在几年前听上海一同行说过，当时不以为然，但脑海中时常想起，如此做的理由何在？今日得以解开，确实非常感谢．