热处理缺陷 之变形开裂（随谈）

所以因为

有一控制氮化变形的案例供大家参考：
长轴氮化热处理
材质：38CrMoAl， 细长轴（2-3m）。
1.原工艺：氮化要求：a.硬度HV≥850，渗层深度≥0.50mm，
b.脆性级别：1-2级。 C.全长变形量≤0.05mm。
工艺路线如下：
锻坯—退火—调质—粗车—稳定回火—粗车—精车—铣键槽—粗磨
—氮化—精磨成活。   热处理采用二段氮化工艺。
氮化后按GB／T43401—1999标准和GB／451—88标准检验，其结果如下：
a维氏硬度，表面：HV945；距表面0.05mm HV910；距表面0.60mm HV348；中心硬度：HV294。
b.脆性级别测定：用维氏负荷硬度计HV5000g，脆性级别为2级。
c.检测轴全长变形量为3-4mm。
分析氮化后产生严重变形的原因，主要是加工工艺流程的工序安排采用传统方法是不合理的其热处理工艺也有改进的余地。
2.改进工艺流程的工序和热处理工艺：
在工序方面增加了稳定回火和加工键槽后配制假键，并对热处理氮化工艺作了一定的修改，由原来氮化炉炉冷至150℃出炉，改为炉冷至室温出炉。
改进后的加工工序如下：
锻坯—退火—调质—粗车—稳定回火—精车（Ⅰ）—铣键槽—稳定回火—精车（Ⅱ）—粗磨—配制假键—氮化—精磨成活。
氮化后按GB／T43401—1999标准和GB／451—88标准检验，其结果如下：
a.维氏硬度，表面：HV981；距表面0.05mm HV938；距表面0.60mm HV346；中心硬度：HV292。
b.脆性级别为1级。
c.检测轴全长变形量为0.02-0.03mm。
3.结束语
在38CrMoAl长轴氮化处理工作中，通过不断总结经验，制定合理的工艺规程，并对工艺实施严格控制，最终将氮化处理过程中的变形量控制在国内同行业的先进水平。

pjh24123

根据工件做合适的工装辅具，特别是装炉和淬火方式！

程程

热处理变形超过要求是缺陷 ， 开裂是废品 。变形除正确装夹，冷却剂的选择合理外，预先热处理很重要。

所以因为

根据工件做合适的工装辅具，特别是装炉和淬火方式！
pjh24123 发表于 2009-12-9 16:23

一句简单的话，技术含量可不低啊   
热处理人能设计合理实用的工装辅具，并能取得实效，那是要有一些功夫的。考量技术水平的高低，这也是一个主要的方面。
我们过去单位因为产品结构的关系，做细长易变形的工件比较多，所以，各式各样的工装辅具种类也比较齐全，除了工艺、操作规范，确实需要工装辅具的配合，才能事半功倍。

耿建亭

变形与开裂与内应力有着千丝万缕的关系。如果能将应力产生的原因分析好，对这方面有重大的改进。

所以因为

变形与开裂与内应力有着千丝万缕的关系。如果能将应力产生的原因分析好，对这方面有重大的改进。
耿建亭 发表于 2009-12-9 20:30

工件变形开裂与内应力不但有着千丝万缕的关系，而且是主要的关系；掌握了应力产生的原因，对预防变形开裂是有很大帮助的；耿工是否能谈谈这方面的经验体会？

hhhh0001

问下各位 氮化温度570 氮化结束后 如果进入油（80-120度）中冷却与随炉冷却 两种方法对氮化变形的影响？哪个比较好？

所以因为

问下各位 氮化温度570 氮化结束后 如果进入油（80-120度）中冷却与随炉冷却 两种方法对氮化变形的影响？哪个比较好？
hhhh0001 发表于 2009-12-10 08:06

氮化后随炉冷却肯定比油（80-120度）中冷却变形要小！对减少变形而言，越缓慢的冷却越好，因为热应力越小。

hhhh0001

谢谢版主  根我理解的大致一样  但现实生产中 热处理理想化的工艺大部分不能实现  原因是生产大于一切  有些工序比如说 增加去应力加热保温时间  增加一遍去应力加热  氮化缓冷等等  这样都会影响生产最终产品变形但如果按照理想工艺操作生产能力就会严重下降。对有些产品开裂存在但不是最严重的问题 大部分产品主要解决的就是各种变形  变形量超标如果无法返工就是废品。
我上面说的油冷  直接空冷 哪个对变形影响较大（这个我不理解） 是油冷要稍微好一些？？

所以因为

不用客气，很高兴和您交流并关注此帖的讨论
我的观点从理论角度讲，应该是正确的。但在实际生产中，因为每个人遇到的工件是不同的，所以，采用同样的方法，取得的效果并不一致。可能您的工件结构相应简单，如果遇到结构复杂并尺寸单薄的工件，用油（80-120度）冷却和随炉冷却，变形的问题就会显现出不同的结果。所以，19楼朋友说的，具体问题具体分析，确实是这样的。热处理切忌教条主义，应灵活应用，实践出真知。
您说有些产品开裂存在但不是最严重的问题，我有点不明白，因为开裂即报废，怎么说不是最严重的问题呢？

hhhh0001

可能是我说的有问题  我的意思不是开裂不严重~   而是个人认为（对曲轴类产品）开裂问题与变形是同等重要但是解决变形问题比曲轴开裂要复杂（仅个人观点） 。可能是我接触时间较短~ 我们一般开裂主要出现在淬火阶段和最终成品前的圆角淬火阶段，出现开裂 一般先检查淬火剂 浓度 取样化验看淬火剂是否出现异常 再一检查是否严格按照操作工艺执行等等。我想一般企业对常见质量问题都会有一系列的工艺措施，对我而言现在解决变形问题是最重要的问题。

所以因为

对曲轴类产品来说，变形问题解决的难度是比开裂高，解决变形问题确实是最重要的问题，非常赞同您的观点。
我没有做过曲轴热处理（主要是调质处理），但在变形控制上，许多热处理工艺人员都是在曲拐之间焊接一根加强筋，这个可能是最常用的方法。上个星期我因公司有一批叶轮去一家热处理公司高频淬火，那家公司曲轴调质也是我前面讲的在曲拐之间焊接一根加强筋，但我听那家公司的老板对我说，无锡有一家热处理公司没有采用这样的方法，因为在曲拐之间看不到焊接的痕迹。不知道你们对曲轴调质处理采用怎样的方法？
论坛上是否有曲轴调质不用加强筋控制变形而有更好方法的？
有提供好方法的，并得到大家认可的，重重有奖！！！

hhhh0001

版主说的是大型曲轴的调质处理 我们用的也类似 为防止调质变形 在两个曲柄臂中间焊接防变形夹块 或在曲柄臂外侧焊接  这要看具体的测量情况 轴颈长就在外侧 轴颈短就要在内测，虽然长短变化不大 但如果不焊接调质后的变形就会发生很大变化。

所以因为

请教：轴颈长就在外侧，轴颈短就要在内测，为什么选择不同的焊接部位？

hhhh0001

这个如果是台车炉还不明显，但由于实际生产时候大型曲轴一般数量少，大都选用井式炉进行调质。垂直吊着所以长的需要在外侧焊接以防止进一步拉长， 内测同理， 但主要是防止调质变形。

风来疏竹

这个如果是台车炉还不明显，但由于实际生产时候大型曲轴一般数量少，大都选用井式炉进行调质。垂直吊着所以长的需要在外侧焊接以防止进一步拉长， 内测同理， 但主要是防止调质变形。
hhhh0001 发表于 2009-12-10 10:50

难道还有什么别的功能吗？

孤鸿踏雪

模具的断裂失效原因及预防
     模具的断裂是由裂纹萌生及裂纹扩展两个过程造成的，其影响因素为：（1）设计强度不足，截面过渡不平滑（突变、凹槽、尖角等）；（2）制造质量差，工作面粗糙，工作面有原始缺陷（如：发纹、凹坑、麻点等）；（3）模具材料的冶金质量及加工质量对断裂失效影响较大，具体反映在材料的断裂韧度上；（4）模具的热处理方法和质量进一步产生影响。
     防止断裂失效的措施：
     （1）选择优质纯洁的钢材；
     （2）正确合理的结构设计；
     （3）正确的锻造以改善材料的原始组织缺陷；
     （4）有效的预备热处理，使模块获得均匀、细致的组织基础；
     （5）对模具进行强韧化处理和表面强化处理。

孤鸿踏雪

模具塑性变形失效机理及预防：
     模具在服役时，承受巨大的应力和载荷。一般是不均匀的。当模具的某个部位所受的应力超过了当时温度下模具材料的屈服极限时，就会以滑移、孪晶、晶界滑移等方式产生塑性变形，造成模具无法修复而报废。
     在室温下服役的模具（冷作模具），其塑性变形是模具材料在室温下的屈服过程。是否产生塑性变形，起主导作用的是机械负荷以及模具的室温强度。而模具的室温强度取决于所选择的模具材料及热处理制度。在高温下服役的承载模具（如压铸模、塑料注射模、热锻模等），其屈服过程是在较高温度下进行的，是否产生塑性变形，主要取决于模具的工作温度和模具材料的高温强度。
     避免塑性变形或降低其倾向的措施
     对室温下工作的冷作模具，应选择高强度钢并进行硬化处理；
     对高温下工作的热作模具，选择蠕变强度高的热强钢并辅之以优质的热处理，另外，还应对模具进行循环冷却。

dikewhm123

选择优质的材料尽量使曲轴拐点过度平滑，淬火时可以在拐点处进行包装，至于产生拉长可以选择上下同时固定模具，本人思想，从未实践，谈谈想法而已

所以因为

选择优质的材料尽量使曲轴拐点过度平滑，淬火时可以在拐点处进行包装，至于产生拉长可以选择上下同时固定模具，本人思想，从未实践，谈谈想法而已
dikewhm123 发表于 2009-12-10 13:42

在拐点处进行包装，是可以减少应力，不知采用什么材料？
用模（夹）具固定，如果接触面太大，是否会影响曲轴本体的硬度？