不同熱加工方法引起的缺陷種類及原因

1、目錄一、鍛造產(chǎn)生的缺陷及原因2二、鑄造產(chǎn)生的缺陷及原因5三、焊接產(chǎn)生的缺陷及原因6四、滲氮產(chǎn)生的缺陷及原因9五、滲氮產(chǎn)生的缺陷及原因11六、淬火產(chǎn)生的缺陷及原因13七、退火和正火產(chǎn)生的缺陷及原因14八、回火產(chǎn)生的缺陷及原因15不同熱加工方法引起的缺陷種類及原因熱加工工藝包括鍛造、鑄造、焊接、熱處理等，由于加工工藝、工件材料及操作者操作熟練程度的不同，會(huì)產(chǎn)生許多缺陷。下面就不同熱加工方法所引起的缺陷種類及原因進(jìn)行分析。一、鍛造產(chǎn)生的缺陷及原因鍛造工藝不當(dāng)產(chǎn)生的缺陷通常有以下幾種 1.大晶粒 大晶粒通常是由于始鍛溫度過(guò)高和變形程度不足、或終鍛溫度過(guò)高、或變形程度落人臨界變形區(qū)引起的。鋁合金變形程度

2、過(guò)大，形成織構(gòu)；高溫合金變形溫度過(guò)低，形成混合變形組織時(shí)也可能引起粗大晶粒，晶粒粗大將使鍛件的塑性和韌性降低，疲勞性能明顯下降。 2.晶粒不均勻 晶粒不均勻是指鍛件某些部位的晶粒特別粗大，某些部位卻較小。產(chǎn)生晶粒不均勻的主要原因是坯料各處的變形不均勻使晶粒破碎程度不一，或局部區(qū)域的變形程度落人臨界變形區(qū)，或高溫合金局部加工硬化，或淬火加熱時(shí)局部晶粒粗大。3.冷硬現(xiàn)象 變形時(shí)由于溫度偏低或變形速度太快，以及鍛后冷卻過(guò)快，均可能使再結(jié)晶引起的軟化跟不上變形引起的強(qiáng)化（硬化），從而使熱鍛后鍛件內(nèi)部仍部分保留冷變形組織。這種組織的存在提高了鍛件的強(qiáng)度和硬度，但降低了塑性和韌性。4.裂紋 裂紋通常是鍛造

3、時(shí)存在較大的拉應(yīng)力、切應(yīng)力或附加拉應(yīng)力引起的。裂紋發(fā)生的部位通常是在坯料應(yīng)力最大、厚度最薄的部位。如果坯料表面和內(nèi)部有微裂紋、或坯料內(nèi)存在組織缺陷，或熱加工溫度不當(dāng)使材料塑性降低，或變形速度過(guò)快、變形程度過(guò)大，超過(guò)材料允許的塑性指針等，則在撤粗、拔長(zhǎng)、沖孔、擴(kuò)孔、彎曲和擠壓等工序中都可能產(chǎn)生裂紋。 5.龜裂 龜裂是在鍛件表面呈現(xiàn)較淺的龜狀裂。引起龜裂的原因：原材料合Cu等易熔元素過(guò)多。高溫長(zhǎng)時(shí)間加熱時(shí)，鋼料表面有銅析出、表面晶粒粗大、脫碳、或經(jīng)過(guò)多次加熱的表面。燃料含硫量過(guò)高，有硫滲人鋼料表面。 6.飛邊裂紋 飛邊裂紋是模鍛及切邊時(shí)在分模面處產(chǎn)生的裂紋。飛邊裂紋產(chǎn)生的原因：在模鍛操作中由于重?fù)?/p>

4、使金屬?gòu)?qiáng)烈流動(dòng)產(chǎn)生穿筋現(xiàn)象。鎂合金模鍛件切邊溫度過(guò)低；銅合金模鍛件切邊溫度過(guò)高。 7.分模面裂紋 分模面裂紋是指沿鍛件分模面產(chǎn)生的裂紋。原材料非金屬夾雜多，模鍛時(shí)向分模面流動(dòng)與集中或縮管殘余在模鍛時(shí)擠人飛邊后常形成分模面裂紋。 8.折疊 折疊是金屬變形過(guò)程中已氧化過(guò)的表層金屬匯合到一起而形成的。它可以是由兩股（或多股）金屬對(duì)流匯合而形成；也可以是由一股金屬的急速大量流動(dòng)將鄰近部分的表層金屬帶著流動(dòng)，兩者匯合而形成的；也可以是由于變形金屬發(fā)生彎曲、回流而形成；還可以是部分金屬局部變形，被壓人另一部分金屬內(nèi)而形成。折疊與原材料和坯料的形狀、模具的設(shè)計(jì)、成形工序的安排、潤(rùn)滑情況及鍛造的實(shí)際操作有關(guān)。

5、9.穿流 穿流是流線分布不當(dāng)?shù)囊环N形式。在穿流區(qū)，原先成一定角度分布的流線匯合在一起形成穿流，并可能使穿流區(qū)內(nèi)、外的晶粒大小相差較為懸殊。穿流產(chǎn)生的原因與折疊相似，是由兩股金屬或一股金屬帶著另一股金屬匯流而形成的，但穿流部分的金屬仍是一整體，穿流使鍛件的力學(xué)性能降低，尤其當(dāng)穿流帶兩側(cè)晶粒相差較懸殊時(shí)，性能降低較明顯。 10.鍛件流線分布不順 鍛件流線分布不順是指在鍛件低倍上發(fā)生流線切斷、回流、渦流等流線紊亂現(xiàn)象。如果模具設(shè)計(jì)不當(dāng)或鍛造方法選擇不合理，預(yù)制毛坯流線紊亂；工人操作不當(dāng)及模具磨損而使金屬產(chǎn)生不均勻流動(dòng)，都可以使鍛件流線分布不順。流線不順會(huì)使各種力學(xué)性能降低，因此對(duì)于重要鍛件，都有流線

6、分布的要求。 11.鑄造組織殘留 鑄造組織殘留主要出現(xiàn)在用鑄錠作坯料的鍛件中。鑄態(tài)組織主要?dú)埩粼阱懠睦щy變形區(qū)。鍛造比不夠和鍛造方法不當(dāng)是鑄造組織殘留產(chǎn)生的主要原因。鑄造組織殘留會(huì)使鍛件的性能下降，尤其是沖擊韌度和疲勞性能。 12.碳化物偏析級(jí)別不符要求 碳化物偏析級(jí)別不符要求主要出現(xiàn)于萊氏體工模具鋼中。主要是鍛件中的碳化物分布不均勻，呈大塊狀集中分布或呈網(wǎng)狀分布。造成這種缺陷的主要原因是原材料碳化物偏析級(jí)別差，加之改鍛時(shí)鍛比不夠或鍛造方法不當(dāng)，具有這種缺陷的鍛件，熱處理淬火時(shí)容易局部過(guò)熱和淬裂，制成的刃具和模具使用時(shí)易崩刃。 13.帶狀組織 帶狀組織是鐵素體和珠光體、鐵素體和奧氏體、鐵素體

7、和貝氏體以及鐵素體和馬氏體在鍛件中呈帶狀分布的一種組織，它們多出現(xiàn)在亞共折鋼、奧氏體鋼和半馬氏體鋼中。這種組織，是在兩相共存的情況下鍛造變形時(shí)產(chǎn)生的帶狀組織能降低材料的橫向塑性指針，特別是沖擊韌性。在鍛造或零件工作時(shí)常易沿鐵素體帶或兩相的交界處開裂。 14.局部充填不足 局部充填不足主要發(fā)生在筋肋、凸角、轉(zhuǎn)角、圓角部位，尺寸不符合圖樣要求。產(chǎn)生的原因：鍛造溫度低，金屬流動(dòng)性差；設(shè)備噸位不夠或錘擊力不足；制坯模設(shè)計(jì)不合理，坯料體積或截面尺寸不合格；模膛中堆積氧化皮或焊合變形金屬。 15.欠壓 欠壓指垂直于分模面方向的尺寸普遍增大，產(chǎn)生的原因可能是：鍛造溫度低。設(shè)備噸位不足，錘擊力不足或錘擊次數(shù)不

8、足。 16.錯(cuò)移 錯(cuò)移是鍛件沿分模面的上半部相對(duì)于下半部產(chǎn)生位移。產(chǎn)生的原因可能是：滑塊（錘頭）與導(dǎo)軌之間的間隙過(guò)大；鍛模設(shè)計(jì)不合理，缺少消除錯(cuò)移力的鎖口或?qū)е荒＞甙惭b不良。 17.軸線彎曲 鍛件軸線彎曲，與平面的幾何位置有誤差。產(chǎn)生的原因可能是：鍛件出模時(shí)不注意；切邊時(shí)受力不均；鍛件冷卻時(shí)各部分降溫速度不一；清理與熱處理不當(dāng)。二、鑄造產(chǎn)生的缺陷及原因1、鑄件化學(xué)成分不合格這類缺陷產(chǎn)生的原因主要為：爐料配比不正確，爐料質(zhì)量差，對(duì)爐料沒有正確地進(jìn)行化學(xué)分析；熔煉過(guò)程中，鐵水氧化嚴(yán)重，金屬元素?zé)龘p較大等。2、鑄件性能不合格原因?yàn)椋河苫瘜W(xué)成分不合格，導(dǎo)致物理和力學(xué)性能不合格；金屬熔煉中，控制不當(dāng)，

9、金屬中氣體、夾雜物含量太高，破壞了組織的連續(xù)性，導(dǎo)致力學(xué)性能降低。3、石墨漂浮球墨鑄鐵斷口上有一層密集的石墨，與正常組織有一明顯的分界線，這種缺陷稱為石墨漂浮。它常出現(xiàn)在鑄件厚大斷面的上表面、砂芯的下表面和鑄件的死角處。其石墨形態(tài)為菊花狀或開花狀，產(chǎn)生的原因主要為鑄件的壁厚太大，冷卻速度太慢，球化劑過(guò)量而引起的。4、石墨粗大鑄件加工后，在加工表面上有均勻分布并充滿石墨的孔洞，稱為石墨粗大。加工表面成灰黑色，斷口晶粒粗大，力學(xué)性能下降，氣壓試驗(yàn)時(shí)有滲漏現(xiàn)象。產(chǎn)生原因?yàn)殍F液中促進(jìn)石墨化元素太多，碳當(dāng)量太高或孕育劑使用過(guò)量，導(dǎo)致鐵水在凝固過(guò)程中析出大量的片狀石墨。其石墨形態(tài)一般為星狀，即F形石墨。由

10、于鑄鐵組織的遺傳性，金屬爐料中過(guò)多使用組織粗大的生鐵錠，造成石墨粗大缺陷； 5、偏析鑄件整體或部分區(qū)域出現(xiàn)化學(xué)成分、金相組織不均勻的缺陷稱為偏析。其產(chǎn)生原因主要為合金結(jié)晶溫度范圍寬，而低熔點(diǎn)成分太多，當(dāng)凝固時(shí)間太長(zhǎng)時(shí)，使先結(jié)晶的部分含有較多的高熔點(diǎn)成分，后結(jié)晶部分含有較多的低熔點(diǎn)成分，造成偏析缺陷。6、白口組織鑄件斷面出現(xiàn)亮白色的組織，并且很難進(jìn)行機(jī)械加工，這種缺陷叫白口缺陷。一般位于鑄件的薄壁處、棱角或邊沿。其產(chǎn)生原因是鐵水的碳當(dāng)量太低，鐵水凝固時(shí)析出滲碳體導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生白口缺陷；鐵水氧化嚴(yán)重，使鐵水中的促進(jìn)石墨化元素大量燒損，或孕育劑太小，使實(shí)際加入量減少，導(dǎo)致滲碳體的析出，形成白口缺陷；鑄

11、件壁厚不均，或冷鐵使用不當(dāng)，造成白口組織缺陷的形成；鑄型分型面不平整，使鑄件產(chǎn)生的飛邊冷速過(guò)快，導(dǎo)致鑄件邊緣產(chǎn)生白口缺陷。三、焊接產(chǎn)生的缺陷及原因焊接過(guò)程中在焊接接頭中產(chǎn)生的未焊透、未熔合、夾渣、氣孔、咬邊、焊瘤、燒穿、偏析、未填滿、焊接裂紋等金屬不連續(xù)、不致密或連接不良的現(xiàn)象1.咬邊咬邊是指沿著焊趾,在母材部分形成的凹陷或溝槽, 它是由于電弧將焊縫邊緣的母材熔化后沒有得到熔敷金屬的充分補(bǔ)充所留下的缺口。產(chǎn)生咬邊的主要原因是電弧熱量太高,即電流太大,運(yùn)條速度太小所造成的。焊條與工件間角度不正確,擺動(dòng)不合理,電弧過(guò)長(zhǎng),焊接次序不合理等都會(huì)造成咬邊。直流焊時(shí)電弧的磁偏吹也是產(chǎn)生咬邊的一個(gè)原因。某些

12、焊接位置(立、橫、仰)會(huì)加劇咬邊。咬邊減小了母材的有效截面積,降低結(jié)構(gòu)的承載能力,同時(shí)還會(huì)造成應(yīng)力集中,發(fā)展為裂紋源。2.焊瘤焊瘤焊縫中的液態(tài)金屬流到加熱不足未熔化的母材上或從焊縫根部溢出,冷卻后形成的未與母材熔合的金屬瘤即為焊瘤。焊接規(guī)范過(guò)強(qiáng)、焊條熔化過(guò)快、焊條質(zhì)量欠佳(如偏芯),焊接電源特性不穩(wěn)定及操作姿勢(shì)不當(dāng)?shù)榷既菀讕?lái)焊瘤。在橫、立、仰位置更易形成焊瘤。焊瘤常伴有未熔合、夾渣缺陷,易導(dǎo)致裂紋。同時(shí),焊瘤改變了焊縫的實(shí)際尺寸,會(huì)帶來(lái)應(yīng)力集中。管子內(nèi)部的焊瘤減小了它的內(nèi)徑,可能造成流動(dòng)物堵塞。防止焊瘤的措施:使焊縫處于平焊位置,正確選用規(guī)范,選用無(wú)偏芯焊條,合理操作。3.凹陷凹坑指焊縫表面

13、或背面局部的低于母材的部分。凹坑多是由于收弧時(shí)焊條(焊絲)未作短時(shí)間停留造成的(此時(shí)的凹坑稱為弧坑),仰立、橫焊時(shí),常在焊縫背面根部產(chǎn)生內(nèi)凹。凹坑減小了焊縫的有效截面積,弧坑常帶有弧坑裂紋和弧坑縮孔。4.未焊滿未焊滿是指焊縫表面上連續(xù)的或斷續(xù)的溝槽。填充金屬不足是產(chǎn)生未焊滿的根本原因。規(guī)范太弱,焊條過(guò)細(xì),運(yùn)條不當(dāng)?shù)葧?huì)導(dǎo)致未焊滿。未焊滿同樣削弱了焊縫,容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,同時(shí),由于規(guī)范太弱使冷卻速度增大,容易帶來(lái)氣孔、裂紋等。防止未焊滿的措施:加大焊接電流,加焊蓋面焊縫。5.燒穿燒穿是指焊接過(guò)程中,熔深超過(guò)工件厚度,熔化金屬自焊縫背面流出,形成穿孔性缺。焊接電流過(guò)大,速度太慢,電弧在焊縫處停留過(guò)久

14、,都會(huì)產(chǎn)生燒穿缺陷。工件間隙太大,鈍邊太小也容易出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。燒穿是鍋爐壓力容器產(chǎn)品上不允許存在的缺陷,它完全破壞了焊縫,使接頭喪失其聯(lián)接飛及承載能力。選用較小電流并配合合適的焊接速度,減小裝配間隙,在焊縫背面加設(shè)墊板或藥墊,使用脈沖焊,能有效地防止燒穿。6.氣孔氣孔是指焊接時(shí),熔池中的氣體未在金屬凝固前逸出,殘存于焊縫之中所形成的空穴。氣孔的主要原因母材或填充金屬表面有銹、油污等,焊條及焊劑未烘干會(huì)增加氣孔量,因?yàn)殇P、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解為氣體,增加了高溫金屬中氣體的含量。焊接線能量過(guò)小,熔池冷卻速度大,不利于氣體逸出。焊縫金屬脫氧不足也會(huì)增加氧氣孔。7.夾渣夾渣是指焊后

15、溶渣殘存在焊縫中的現(xiàn)象。夾渣產(chǎn)生的原因a.坡口尺寸不合理;b.坡口有污物;c.多層焊時(shí),層間清渣不徹底;d.焊接線能量小;e.焊縫散熱太快,液態(tài)金屬凝固過(guò)快;f.焊條藥皮,焊劑化學(xué)成分不合理,熔點(diǎn)過(guò)高；g. 鎢極惰性氣體保護(hù)焊時(shí),電源極性不當(dāng),電、流密度大, 鎢極熔化脫落于熔池中。h.手工焊時(shí),焊條擺動(dòng)不良,不利于熔渣上浮?？筛鶕?jù)以上原因分別采取對(duì)應(yīng)措施以防止夾渣的產(chǎn)生。8.未焊透未焊透指母材金屬未熔化,焊縫金屬?zèng)]有進(jìn)人,接頭根部的現(xiàn)象未焊透的原因：(1)焊接電流小,熔深淺。(2)坡口和間隙尺寸不合理,鈍邊太大。(3)磁偏吹影響。(4)焊條偏芯度太大(5)層間及焊根清理不良。9.未熔合未熔合是

16、指焊縫金屬與母材金屬,或焊縫金屬之間未熔化結(jié)合在一起的缺陷。按其所在部位,未熔合可分為坡口未熔合,層間未熔合根部未熔合三種。原因：(1)焊接電流過(guò)小;(2)焊接速度過(guò)快;(3)焊條角度不對(duì);(4)產(chǎn)生了弧偏吹現(xiàn)象;旺,(5)焊接處于下坡焊位置,母材未熔化時(shí)已被鐵水復(fù)蓋;(6)母材表面有污物或氧化物影響熔敷金屬與母材間的熔化結(jié)合等。10.過(guò)熱和過(guò)燒若焊接規(guī)范使用不當(dāng),熱影響區(qū)長(zhǎng)時(shí)間在高溫下停留,會(huì)使晶粒變得粗大,即出現(xiàn)過(guò)熱組織。若溫度進(jìn)一步升高,停留時(shí)間加長(zhǎng),可能使晶界發(fā)生氧化或局部熔化,出現(xiàn)過(guò)燒組織。過(guò)熱可通過(guò)熱處理來(lái)消除,而過(guò)燒是不可逆轉(zhuǎn)的缺陷。11.白點(diǎn)在焊縫金屬的拉斷面上出現(xiàn)的象魚目狀的

17、白色斑,即為自點(diǎn)F白點(diǎn)是由于氫聚集而造成的,危害極大。四、滲氮產(chǎn)生的缺陷及原因（1） 滲碳層中網(wǎng)狀或大塊花碳化物產(chǎn)生的原因是滲碳碳勢(shì)太高，使表面滲層含碳量太高合滲碳后冷卻速度過(guò)慢。網(wǎng)狀碳化物增加了表面脆性，滲層容易剝落，降低使用壽命，容易使零件表面在淬火或磨削加工中產(chǎn)生裂紋。滲碳層中大量殘余奧氏體產(chǎn)生的原因是滲碳劑濃度太高使表面含碳量過(guò)高、淬火溫度太高。淬火劑的溫度越低，淬火冷卻的終止溫度距離馬氏體轉(zhuǎn)變終止點(diǎn)Mf也就越近，馬氏體轉(zhuǎn)變進(jìn)行越充分，殘余奧氏體就越少。反之，淬火劑溫度高了，則殘余奧氏體量也就多了。（3）反常組織 一般在含氧量較高的鋼（如沸騰鋼）固體滲碳時(shí)出現(xiàn)，其特征是網(wǎng)狀碳化物和珠光

18、體之間被一層鐵素體所分離。這種組織淬火后易出現(xiàn)軟點(diǎn)。（4）滲碳零件中形成魏氏組織原因是：原材料為本質(zhì)粗晶粒鋼或原始組織中已有魏氏體組織，通過(guò)高溫長(zhǎng)時(shí)間滲碳，晶粒會(huì)更加粗大，在隨后的緩慢冷卻中，先共析鐵素體以針狀自晶界向晶內(nèi)析出或在晶粒內(nèi)部單獨(dú)呈針狀析出而形成白亮針狀的魏氏組織。滲碳工藝不當(dāng)。滲碳溫度過(guò)高，保溫時(shí)間太長(zhǎng)，奧氏體晶粒特別粗大，導(dǎo)致冷卻后出現(xiàn)魏氏組織，這種組織具有明顯的過(guò)熱特征。（5）黑色組織原因是由于滲碳介質(zhì)中的氧向鋼內(nèi)擴(kuò)散，在晶界上形成鉻、錳、鈦、硅等元素的氧化物，使得晶界處合金元素貧化，造成局部淬透性下降，而出現(xiàn)了黑色的奧氏體分解產(chǎn)物（屈氏體等）。（6）過(guò)渡區(qū)中出現(xiàn)白色馬氏體帶

19、這些低碳合金滲碳鋼在滲碳后空冷時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)最表層的組織為珠光體和碳化物，而距離表面有一定深度的共析層中出現(xiàn)白色的淬火馬氏體和殘余奧氏體帶。原因：雖然表面層中的含碳量較高，但它的碳大部門都形成了碳化物，因而降低了基體中的含碳量和合金元素濃度。這些因素使奧氏體很不穩(wěn)定，滲碳后冷卻時(shí)易于形成珠光體型的組織。（7）過(guò)熱 滲碳時(shí)過(guò)熱或滲碳后淬火加熱時(shí)過(guò)熱，將使鋼的晶粒過(guò)分長(zhǎng)大而增加脆性。滲碳時(shí)過(guò)熱還使表層含碳量大大增加，以致碳化物數(shù)量也增加，并可能呈大片狀，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)萊氏體，以致不能使用。（8）表面脫碳 原因是滲碳后期的爐內(nèi)碳勢(shì)過(guò)低或滲碳后冷卻及淬火加熱時(shí)保護(hù)不良所致。（9）表層含碳量過(guò)低 原因是

20、滲碳?xì)夥諠舛冗^(guò)低、滲碳溫度低、滲碳時(shí)間短、滲碳爐漏氣、零件表面沉積炭黑、裝爐量太多等。（10）滲碳層深度不足 原因是滲碳溫度偏低、滲碳時(shí)間過(guò)短、滲碳劑濃度不足、滲碳爐漏氣、裝爐量過(guò)多、零件表面積炭或氧化、試樣檢驗(yàn)不準(zhǔn)等。（11）滲碳層過(guò)深原因是滲碳溫度偏高、試樣檢驗(yàn)不準(zhǔn)、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，嚴(yán)格要求滲層的產(chǎn)品只得報(bào)廢。（12）滲碳層不均勻 原因是零件表面不清潔或積炭、爐溫不均勻、固體滲碳箱過(guò)大或箱中滲碳劑混合不均勻、氣體滲碳爐內(nèi)氣氛循環(huán)不良或漏氣、原材料帶狀組織嚴(yán)重等（13）表面腐蝕及氧化 原因是滲碳劑中含有硫和硫酸鹽、零件表面不清潔、氣體滲碳爐漏氣、零件高溫出爐、淬火鹽浴脫氧不良等。（14）心部硬度不

21、足 原因是淬火加熱溫度偏低或保溫時(shí)間不夠、心部有未溶解的鐵素體、淬火時(shí)冷卻速度不夠、心部有奧氏體分解產(chǎn)物等。五、滲氮產(chǎn)生的缺陷及原因氣體滲氮的常見缺陷1滲氮層硬度過(guò)低原因:氮化鋼成分不符,工件調(diào)質(zhì)硬度過(guò)低;未除凈滲氮件表面的油污、脫碳層和氧化皮;使用新的滲氮罐及工夾具或長(zhǎng)期使用未退氮處理;第一階段保溫時(shí)NH3分解率偏高(因滲氮溫度過(guò)高或滲氮箱內(nèi)存在對(duì)NH3分解起“觸煤”作用的物質(zhì)引起)。12滲氮層深度不夠原因:滲氮第一階段NH3分解率不穩(wěn)定,過(guò)高或過(guò)低;滲氮第二階段溫度或保溫時(shí)間不足;工件裝爐不當(dāng),工件相互之間接觸,NH3氣不暢等。3滲氮層硬度不均勻,出現(xiàn)軟點(diǎn)原因:當(dāng)滲氮件表面出現(xiàn)亮塊、亮點(diǎn)時(shí)

22、,即出現(xiàn)軟點(diǎn),導(dǎo)致硬度不均勻,這是因?yàn)樵牧匣瘜W(xué)成分不均勻,偏析嚴(yán)重、晶粒粗大、存在奧氏體呈長(zhǎng)條形、鐵素體呈大塊狀且保持在調(diào)質(zhì)處理組織中;氨氣管道不暢,導(dǎo)致爐氣不均勻。4滲氮層脆性大,起泡易剝落,有微裂紋原因:調(diào)質(zhì)硬度過(guò)低或淬火加熱時(shí)工件表面脫碳,導(dǎo)致滲氮表面氮濃度過(guò)高所致。5滲氮件表面出現(xiàn)氧化色、金屬色原因:滲氮箱密封不嚴(yán),漏氣使空氣進(jìn)入;冷卻時(shí)箱內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓;干燥劑失效;出爐溫度過(guò)高。6滲氮件表面出現(xiàn)腐蝕原因:正常滲氮形成致密的E或C相白亮層,化學(xué)性能穩(wěn)定,可抵抗堿性溶液腐蝕,但若形成疏松的E相,則顯著降低抗蝕性能,易引起腐蝕。離子滲氮的常見缺陷1.硬度偏低原因：有設(shè)備方面的原因，如系統(tǒng)漏氣

23、造成氧化；有選材方面的原因，如材料選擇不恰當(dāng)；有前期熱處理方面的原因，如基本硬度太低，表面脫碳等；有工藝方面的原因，如滲氮溫度過(guò)高或過(guò)低，時(shí)間短或氮?jiǎng)莶蛔愣斐蓾B層太薄等等。2.硬度和滲層不均勻裝爐方式不當(dāng)，氣壓調(diào)節(jié)不當(dāng)(如供氣量過(guò)大)，溫度不均，小孔、窄縫未屏蔽造成局面過(guò)熱等均會(huì)造成硬度和滲層不均勻。3.變形超差變形是難以杜絕的，對(duì)易變形件，采取以下措施，有利于減小變形。滲氮前應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定化處理(處理次數(shù)可以是幾次)直至將滲氮前的變形量控制在很小的范圍內(nèi)(一般不應(yīng)超過(guò)滲氮后允許變形量的50)；滲氮過(guò)程中的升、降溫速度應(yīng)緩慢；保溫階段盡量使工件各處的溫度均勻一致。對(duì)變形要求嚴(yán)格的工件，如果工藝許

24、可，盡可能采用較低的氮化溫度。4.處觀質(zhì)量差滲氮件出爐后首先用肉眼檢查外觀質(zhì)量，鋼鐵零件經(jīng)滲氮處理后表面通常呈銀灰色或暗灰色。不正常的滲氮顏色有以下一些情況：a表面電弧燒傷：主要是由于工件表面、工件上的小孔中或焊接件的空腔內(nèi)及組合件的接合面上存在含油雜質(zhì)，引起強(qiáng)烈弧光放電所致。b表面剝落起皮：產(chǎn)生起皮的機(jī)理還不十分清楚，但在生產(chǎn)實(shí)踐中，工件表面清理不凈、脫碳或氣份中含氧量過(guò)多、氮化溫度過(guò)高等有時(shí)會(huì)產(chǎn)生起皮。c表面發(fā)藍(lán)或呈紫藍(lán)色氧化造成的，如果氧化是在滲氮結(jié)束后停爐過(guò)程中產(chǎn)生的，則僅影響外觀質(zhì)量，對(duì)滲層硬度、深度無(wú)影響。如果氧化是在滲氮過(guò)程中產(chǎn)生的，則將不僅影響到產(chǎn)品外觀，而且將直接影響到滲層硬

25、度和深度。原因可能：爐子系統(tǒng)漏氣，氣氛中含水及含氧量過(guò)多；工件各處的溫度不均勻，溫度過(guò)低的部位由于滲氮較弱而呈綠色；冷卻時(shí)工件各部位冷速不一致，冷得慢的部位可能呈藍(lán)色。d表面發(fā)黑原因可能是：爐子系統(tǒng)漏氣，氣氛中含水量及含氧量過(guò)高；溫度過(guò)高；工件上的油污及氧化皮未去凈等。5.脈狀氮化物脈狀氮化物通常又俗稱脈狀組織，是指擴(kuò)散層中與表面平行走向呈白色波紋狀的氮化物。其形成機(jī)理尚無(wú)論，一般認(rèn)為與合金元素的晶界偏聚及氮原子的擴(kuò)散有關(guān)。工藝參數(shù)方面，滲氮溫度越高，保溫時(shí)間越長(zhǎng),越易促進(jìn)脈狀組織的形成，如工件的棱角處，因滲氮溫度相對(duì)較高，脈狀組織比其它部位嚴(yán)重得多。六、淬火產(chǎn)生的缺陷及原因1淬火畸變與淬火裂

26、紋: 淬火畸變是不可避免的現(xiàn)象，只有超過(guò)規(guī)定公差或產(chǎn)生無(wú)法矯正時(shí)才構(gòu)成廢品，通過(guò)適當(dāng)選擇材料，改進(jìn)結(jié)夠設(shè)計(jì)，合理選擇淬火，回火方法及規(guī)范等可有效的減小與控制淬火畸變，可采用冷熱效直，熱點(diǎn)校直和加熱回火等加以休正。 裂紋是不可補(bǔ)救的淬火缺陷，只有采取積極的預(yù)防措施，如減小和控制淬火應(yīng)力方向分布，同時(shí)控制原材料質(zhì)量和正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。 2氧化 脫碳 過(guò)熱 過(guò)燒 零件加熱過(guò)程中，若不進(jìn)行表面防護(hù)，將發(fā)生氧化脫碳等缺陷，其后果是表面淬硬性降低，達(dá)不到技術(shù)要求，或在零件表面形成網(wǎng)狀裂紋,并嚴(yán)重降低零件外觀質(zhì)量，加大零件粗糙度，甚至超差，所以精加工零件淬火加熱需要在保護(hù)氣氛下或鹽浴爐內(nèi)進(jìn)行，小批量可采用防

27、氧化表面涂層加以防護(hù)。 過(guò)熱導(dǎo)致淬火后形成粗大的馬氏體組織將導(dǎo)致淬火裂紋形成或嚴(yán)重降低淬火件的沖擊韌度,極易發(fā)生沿晶短裂,應(yīng)當(dāng)正確選擇淬火加熱溫度,適當(dāng)縮短保溫時(shí)間,并嚴(yán)格控制爐溫加以防止,出現(xiàn)的過(guò)熱組織如有足夠的加工余地余量可以重新退火,細(xì)化晶粒再次淬火返修。 過(guò)燒常發(fā)生在淬火高速鋼中,其特點(diǎn)是產(chǎn)生了魚骨狀共晶萊氏體,過(guò)燒后使淬火鋼嚴(yán)重脆性形成廢品。 3硬度不足 淬火回火后硬度不足一般是由于淬火加熱不足,表面脫碳,在高碳合金鋼中淬火殘余奧氏體過(guò)多,或回火不足造成的,在含CR軸承鋼油淬時(shí)還經(jīng)常發(fā)現(xiàn)表面淬火后硬度低于內(nèi)層現(xiàn)象,這是逆淬現(xiàn)象,主要由于零件在淬火冷卻時(shí)如果淬入了蒸汽膜期較長(zhǎng),特征溫度

28、低的油中,由于表面受蒸氣膜的保護(hù),孕化期比中心長(zhǎng),從而比心部更容易出現(xiàn)逆淬現(xiàn)象。 4軟點(diǎn) 淬火零件出現(xiàn)的硬度不均勻叫軟點(diǎn),與硬度不足的主要區(qū)別是在零件表面上硬度有明顯的忽高忽低現(xiàn)象,這種缺陷是由于原始組織過(guò)于粗大不均勻,(如有嚴(yán)重的組織偏析,存在大塊狀碳化物或大塊自由鐵素體)淬火介質(zhì)被污染,零件表面有氧化皮或零件在淬火液中未能適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng),致使局部地區(qū)形成蒸氣膜阻礙了冷卻等因素,通過(guò)晶相分析并研解工藝執(zhí)行情況,可以進(jìn)一步判明究竟是什么原因造成廢品。 5其他組織缺陷 對(duì)淬火工藝要求嚴(yán)格的零件,不僅要求淬火后滿足硬度要求,還往往要求淬火組織符合規(guī)定等級(jí),如淬火馬氏體組織,.殘余奧氏體數(shù)量,未溶鐵素?cái)?shù)量,碳化物的分布及形態(tài),等所作的規(guī)定,當(dāng)超過(guò)了這些規(guī)定時(shí),盡管硬度檢查通過(guò),組織檢查仍步合格,常見的組織缺陷如粗大淬火馬氏體(過(guò)熱)滲碳鋼及工具鋼淬火后的網(wǎng)狀碳化物,及大塊碳化物,調(diào)質(zhì)鋼中的大塊自由鐵素體,(有組織遺傳性的粗大馬氏體)及工具鋼淬火后殘余奧氏體過(guò)多等七、退火和正火產(chǎn)生的缺陷及原因1過(guò)燒 退火或正火加熱溫度過(guò)高時(shí)，奧氏體晶界會(huì)嚴(yán)重氧化，甚至?xí)?/p>