大型鍛件熱處理有缺陷嗎
2018-12-31 15:51
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熱處理的目的，是根據(jù)鋼的相變點(diǎn)，進(jìn)行加熱、冷卻以改善組織并獲得預(yù)期的性能，它又可分為第一熱處理(鍛后熱處理)和第二熱處理。第一熱處理，是鍛后立即進(jìn)行的熱處理，通常稱為退火。其目的是(1)減小在冷卻過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力；(2)使氫擴(kuò)散逸出；(3)細(xì)化晶粒；(4)降低材料硬度，便于隨后進(jìn)行的機(jī)械加工。
第二熱處理(獲得預(yù)期的機(jī)械性能的熱處理)是為了得到必要的強(qiáng)度和韌性，通常進(jìn)行正火、正回火或者淬火及回火，其方法因鋼種、形狀、大小等而不同。在熱處理過程中產(chǎn)生的缺陷，可分為熱處理應(yīng)力引起的和組織引起的缺陷兩種。前者的熱處理應(yīng)力，一部分以殘余應(yīng)力的形式在內(nèi)部積蓄，剩余部分引起熱處理變形，嚴(yán)重時鍛件產(chǎn)生淬火裂紋。另一方面，如果熱處理前已在內(nèi)部，則在該處由于應(yīng)力集中將產(chǎn)生裂紋。因此雖然缺陷是在熱處理過程中產(chǎn)生的，也大多作為起因于毛坯本身的內(nèi)部缺陷對待。
毛坯引起的缺陷，是在大量夾雜物存在的部位和偏析嚴(yán)重的部位，由于熱處理應(yīng)力作用而引起的夾雜物裂紋、偏析裂紋。而內(nèi)部殘存氫的析出壓力與熱應(yīng)力、組織應(yīng)力相疊加，可產(chǎn)生白點(diǎn)；但近來隨著真空除氣處理技術(shù)的提高，其產(chǎn)生已明顯減少。不過在存有夾雜物、偏析的脆弱部位，偶爾也發(fā)現(xiàn)過自點(diǎn)裂紋。淬火裂紋，淬火時由于存在熱處理應(yīng)力及因鍛件的形狀原因而導(dǎo)致反復(fù)應(yīng)力集中，往往產(chǎn)生淬火裂紋。眾所周知，急冷時的熱應(yīng)力型殘余應(yīng)力及馬氏體相變的鋼的組織應(yīng)力相疊加若超過材料的強(qiáng)度時，即產(chǎn)生淬火裂紋。其中特把鍛后或退火后產(chǎn)生的裂紋稱為急冷裂紋；這種裂紋是在沒有充分考慮材質(zhì)和及質(zhì)量情況下，進(jìn)行不均勻冷卻時產(chǎn)生的。防止產(chǎn)生淬火裂紋的措施，是采用適當(dāng)?shù)睦鋮s方法，使熱應(yīng)力和組織應(yīng)力不致重疊，或者是在淬火前的粗加工階段，把工件加工成能夠減小應(yīng)力集中的形狀等。
預(yù)防鍛件熱處理缺陷主要有以下幾點(diǎn)：(1)優(yōu)化熱處理工藝，充分釋放鍛件內(nèi)部應(yīng)力；(2)嚴(yán)格執(zhí)行熱處理工藝，加強(qiáng)熱處理操作工操作培訓(xùn)，規(guī)范操作熱處理過程；(3)加強(qiáng)熱處理設(shè)備管理與檢驗(yàn)，對不合格的熱處理設(shè)備及時進(jìn)行維修或更換；(4)合理安排熱處理工件裝爐工位，避免不均勻加熱。
