第一篇:调质 热处理 检验
调质、回火、淬火
一、外观
1.表面不应有碰伤、烧伤、麻点、裂纹、折叠、氧化皮等 2.表面应清理干净,无残盐、锈斑,盲孔里无残油、盐等物
二、表面硬度
1.一般淬火、回火炉件用维氏硬度计(HV1~5)或洛氏硬度计检验,调质件淬火后用洛氏硬度计检验,回火后用布硬度计检验
2.表面硬度检验部位应是图样或技术文件规定的部位,未明确规定的以工作面硬度为准
3.表面硬度范围应符合图样或技术文件规定范围,图样或技术文件中未规定硬度值的波动范围时,只允许上下波动5HRC。对于只有1个硬度值的,则按具体数值上加3HRC、下减2HRC的范围波动
4.工件淬火后,回火前的硬度值应大于或等于技术要求中上限值(有二次硬化钢除外)。砚钢调质件(ø>40mm)淬火后,表面硬度应>40HRC,中小件淬火后硬度应大于45HRC,合金钢调质件(ø≤40mm)淬火后硬度≥45HRC
5.淬火后,回火前的中间检查数应根据工艺文件规定执行,但不得低于3%(标准件除外),直径或厚度≤1mm,长度≤3mm的微小件,允许抽检率0.1%~1% 6.局部淬火、回火件,应避免在过渡区检验硬度,硬度区域误差允许±5mm 7.在零件上若有面积在16mm²以上,硬度低于图样规定下限值时,这个面积叫软块,一般工件工作面不允许有软块,小件(ø≤10mm)不允许有软块
8.成批生产,按比便抽检中,发现有一件硬度不合格,须加倍抽检,还有一件不合格,再另倍抽检,再有一件不合格,则该批件不合格,不得验收入库,或全数挑捡或返工处理
9.圆柱面、球面用布氏硬度计检验硬度时,应加工成平面试块检验,用洛氏检测时应加修正值
10.硬度检验报告中,洛氏硬度应精确到0.5HRC,布氏硬度应精确到5HBS(维氏硬度相同)
三、显微组织检验
1.图样或技术文件规定须进行此项检验时才进行检验。但零件性能异常或出现废品时,须进行显微组织检验
2.淬火前零件材质和显微组织应按原材料出厂时规定检验,原材料已经过预先热处理的,按预先热处理后的显微组织规定检验 3.中碳钢、中碳合金结构钢淬火马氏体等级按ZBJ36016-90«中碳钢与中碳合金结构钢马氏体等级»的规定检验,2~6级合格,1及欠热,7、8级过热(本标准也适用于低温回火后马氏体组织检验)
4.调质件淬硬层回火后的组织应是回火索氏体,调质件表面硬度合格,淬硬层不是回火索氏体,应判为不合格
5.锻件调质后的显微组织检验参见GB/T13320-91«钢质模锻件金相组织评级图及评定方法»,按第二、第四级别图评定,淬硬层1~3级合格、非淬硬后允许3~5级合格 6.一般件表面允许脱碳层深不大于单面磨削余量的1/3,脱碳层深的测定按GB224-87«钢的脱碳层浓度测定法»进行
7.锻件非加工面调质层允许脱碳层深应按工艺文件规定检验,单面一般小于0.2mm。弹性零件、高强度螺栓淬火、回火后,表面不允许脱碳
四、淬硬层深度(淬透性)
1.承受复杂载荷的调质件(连杆、高强度螺栓)淬火后心部应有体积分数为90%~95%的马氏体,弹簧一般全部淬透
2.整个截面均匀承受载荷的零件,淬火后,心部至少有体积分数为50%的马氏体,承受扭转载荷的轴,在轴近外半径处(3/4~1/2R)有体积分数为50%的马氏体即可 3.淬硬层中不允许出现大块状、网状或断续网状游离铁素体
五、裂纹检验
1.图样或技术文件规定要探伤件,应该用磁粉探伤、荧光探伤和超声波探伤。图样无规定,可以用肉眼粗视
2.裂纹长度大于2,深度在0.05mm以下的为发纹、发纹检验可参见JIS G 0556-1977«钢的发纹肉眼检验方法»也可采用YB47-64«塔形车削发纹检验法» 3.裂纹深度大于磨削余量的报废
六、变形检验
1.平板类零件,不平度应小于单面留磨量的1/3
2.轴杆状零件弯曲度应按图样或工艺文件规定执行,一般其全长径向跳动量应小于直径磨削余量的1/2
3.套类零件应保证每边实际留磨量不小于0.10mm
第二篇:调质钢的金相组织及检验
调质钢的金相组织及检验
调质钢通常是指采用调质处理(淬火加高温回火)的中碳优质碳素结构钢和合金结构钢,如35、45、50、40Cr、40MnB、40CrMn、30CrMnSi、38CrMoAlA、40CrNiMoA和40CrMnMo等。
调质钢主要用于制造在动态载荷或各种复合应力下工作的零件(如机器中传动轴、连杆、齿轮等)。这类零件要求钢材具有较高的综合力学性能。
一、调质钢的热处理
(一)预先热处理
为了消除和改善前道工序(铸、锻、轧、拔)遗存的组织缺陷和内应力,并为后道工序(淬火、切削、拉拔)作好组织和性能上准备而进行退火或正火工序就是预先热处理。
关于调质钢在切削加工前进行的预先热处理,珠光体钢可在Ac3 以上进行一次正火或退火;合金元素含量高的马氏体钢则先在Ac3 以上进行一次空冷淬火,然后再在Ac1以下进行高温回火,使其形成回火索氏体。
(二)最终热处理
调质钢一般加热温度在Ac3以上30~50℃,保温淬火得到马氏体组织。淬火后应进行高温回火获得回火索氏体。回火温度根据调质件的性能要求,一般取500~600℃之间,具体范围视钢的化学成分和零件的技术条件而定。因为合金元素的加人会减缓马氏体的分解、碳化物的析出和聚集以及残余奥氏体的转变等过程,回火温度将移向更高。
二、调质钢的金相检验
(一)原材料组织检验 调质工件在淬火前的理想组织应为细小均匀的铁素体加珠光体,这样才能保证在正常淬火工艺下获得良好的淬火组织---细小的马氏体。
(二)脱碳层检验 钢材在热加工或热处理时,表面因与炉气作用而形成脱碳层。脱碳层的特征是,表面铁素体量相对心部要多(半脱碳)或表面全部为铁素体(全脱碳),从而使工件淬火后出现铁素体或托氏体组织,回火后硬度不足,耐磨性和疲劳强度下降。因此调质工件淬火后不允许有超过加工余量的脱碳层。金相试样的磨面必须垂直脱碳面,边缘保持完整,不应有倒角。脱碳层的具体测量方法可按GB/T 224-1987标准进行。
(三)锻造的过热和过烧检验
锻造加热时,由于加热温度高,不仅奥氏体晶粒粗大,而且有些夹杂物发生溶解而在锻后冷却时沿奥氏体晶界重新析出。一般过热时,仅出现粗大的奥氏体晶粒并产生魏氏组织。在一些低合金钢中还会出现粗大的贝氏体或马氏体组织。过热时沿奥氏体晶界析出的常为MnS或FeS。用一般试剂无法侵蚀显示奥氏体晶界,最好方法用饱和的硝酸铵溶液进行电解侵蚀。侵蚀后试样的奥氏体晶界呈白色网状。由于过热锻件晶粒粗大,使得塑性和韧性下降,容易造成脆断。
当钢加热到更高温度,接近液相线时,会出现过烧现象。过烧特征是钢的粗大晶界被氧化和熔化,锻造时将产生沿晶裂纹,在锻件表面出现龟裂状裂纹。
(四)调质钢的淬火回火组织
调质钢正常淬火组织为板条状马氏体和针片状马氏体,当含碳量较低时,如30CrMo等,形态特征趋向于低碳马氏体。当含碳量较高,如60Si2、50CrV等,形态特征趋向于高碳马氏体。
如果淬火加热温度过低,或保温不足,奥氏体未均匀化,或淬火前预先热处理不当,未使原始组织变得细匀一致,导致工件淬火后的组织为马氏体和未溶的铁素体,后者即使回火也不能消除(图5-1)。
图5-1 低碳马氏休+网状铁素体(500 X)图5-2 45钢调质处理之回火索氏体(500×)如果淬火加热温度正常,且保温时间足够,但冷却速度不够,以致不能淬透,结果沿工件截面各部位将得到不同的组织,即从表层至中心依次出现马氏体、马氏体+托氏体、托氏体+铁素体等组织。甚至表层也不能得到全马氏体组织。
当工件淬火温度正常,保温时间足够,且冷却速度也较大,过冷奥氏体在淬火过程中未发生分解,那么淬火后得到的组织应是板条状马氏体和针片状马氏体。在随后的高温回火过程中,马氏体中析出碳化物,最终得到的是均匀且弥散分布的回火索氏体(图5-2)。
第三节 弹簧钢的金相组织及检验
弹簧钢是用于制造各种弹性元件的专用结构钢,它具有弹性极限高、足够的韧性、塑性和较高的疲劳强度。弹簧钢含碳量比调质钢高,其中碳素弹簧钢的含碳量的质量分数约为0.6~1.05%;合金弹簧钢的含碳量的质量分数为0.4~0.74%。弹簧钢中加入的合金元素主要为硅和锰,目的是提高淬透性。要求较高的弹簧钢,还需要加入铬、钒或钨等元素。
弹簧钢的热处理方法主要有两种:(1)淬火加中温回火处理。用这种处理方法的多数为热轧材料以热成形方法制作的弹簧,或者用冷拉退火钢丝以冷卷成型的弹簧。中温回火后的组织为回火托氏体,此弹簧有很高的弹性极限与屈服强度,同时又有足够的韧性和塑性。(2)低温去应力回火。应用这一处理方法的主要是一些用冷拉弹簧钢丝或油淬回火钢丝冷盘成形的弹簧。
钢丝成材过程的强化处理也有两种方法。一种是冷拉后的淬火回火处理,其组织为回火托氏体。另一种为“铅淬”冷拔,即将热轧盘条加热到奥氏体状态,然后淬到450~550℃的熔化铅液中作等温处理,得到冷拉性能很好的回火索氏体,最后通过一系列的冷拔,得到一定规格尺寸与强度的钢丝。这种钢丝组织为纤维状的形变回火索氏体。
弹簧钢的金相检验内容有非金属夹杂物、石墨、表面脱碳、显微组织等。
(一)石墨碳与非金属夹杂物检验 检查石墨碳及非金属夹杂物时,试样取样部位一般都在材料端部,也可按照双方协议的规定。其检查方法及评级可分别按 GB/T 10561-1989和GB/T 13302-1991标准进行评定。石墨碳及非金属夹杂物是弹簧钢的内部缺陷。
(二)表面脱碳层检验 在弹簧钢各种材料标准中对表面脱碳均有明确的规定,一般脱碳深度根据材料的厚度或直径的百分数而定,而且冷拉材料要比热轧材料严格,如公称直径≤8 mm的热轧圆钢,其规定总脱碳层不大于直径的2.5%,而同规格的冷拉钢则为不大于2%。检查材料表面脱碳时,试样的切取部位均在材料两端或其中任意一端,如为弹簧成品或半成品,一般可在任意部位取。脱碳层检验标准为GB/T224-1987。
(三)显微组织检验 经过退火处理热轧弹簧钢,其组织是珠光体或珠光体和网状铁素体。规格较大的冷拉弹簧钢一般经过球化退火处理,组织为球状珠光体。冷拉碳素弹簧钢丝(包括冷拉的65 Mn弹簧钢丝),因冷拉前经过索氏体转变(俗称铅淬)处理,所以冷拉后组织呈纤维状的索氏体。油淬火回火钢丝的组织为回火托氏体。图5-
3、图5-4分别为油淬火回火钢丝组织和冷拉铅浴处理钢丝组织。
图5-3 65Mn弹簧钢之回火托氏体 图5-4 50CrV弹簧钢冷拉铅浴处理 组织(500×)之形变索氏体组织(500×)
用热轧弹簧钢制作弹簧时,由于采用热成形方法,然后需进行淬火、回火处理,故原材料的组织检验可以省略。冷拉退火钢丝用冷盘法加工弹簧,则要检验原材料组织的球化程度。若球化不良,则材料要重新球化退火。检查“铅淬”冷拉钢丝组织时,磨面应取纵向,其他试样磨面可以取任意方向。
对于用碳素弹簧钢和合金弹簧钢制作的内燃机气门弹簧,在检验组织及缺陷时,应按GB/T 2785-1988《内燃机气门弹簧技术条件》进行。对于汽车钢板弹簧的金相检验,则按照JB 3782一1984《汽车钢板弹簧金相检验标准》进行。金相试样应在钢板全长的l/4处截取,且截面距钢板一端距离不得小于50 mm。在检查带状组织时,金相磨面应取钢板的纵向截面。
第三篇:热处理金相检验标准
调质热处理金相检验标准
1.取样位置
金相检验以实物解剖为主,允许用形状尺寸相似、同材料、同方法或同炉处理的试样(块)代替。样(块)解剖位置应在淬火区长度1/3处。
2.制取试样的方法
试样应在冷态下用机械方法制取,在制取试样过程中,不能出现因受热而导致组织改变的现象。
3.试样尺寸
试样尺寸以磨面面积小于400mm2,高度15~20为宜。
4.检测部位
碳素结构钢调质金相取样位置标准按1~3mm深度检验。
5.金相组织评定
调质处理的金相组织在金相显微镜下放大500倍观察,按1~8级评定。当评定的金相组织介于两个级别之间时,以下一个级为判定级别。合格为1—4级。
引用标准:
JBT 5944-1991 工程机械热处理件通用技术条件 GB13298-91金属显微组织检验方法
GBT 13320-1991 钢质模锻件 金相组织评级图及评定方法
第四篇:恒远中频调质热处理设备生产线工作流程
第1000卷(河北恒远电炉制造有限公司 技术资料)Vol.10002014年2月Hebei Hengyuan Electric Co., Ltd.(TechnicalInformation)Mar.2014 恒远中频调质热处理设备生产线工作流程
现在有这种专门为调质生产设计的感应淬火线,细料用超音频,粗一些采用中频。直径(30-36)mm圆钢调质可以考虑感应加热淬火+入炉回火。
中频调质热处理设备生产线工作流程有储料架、淬火进料机械、淬火加热模块、淬火出料机械、校直机、喷水冷却系统、回火进料机械、回火加热模块、保温模块、回火出料机械、卸料架等组成,采用理性化人机界面,PLC、工控机全自动控制,达到国内同行业领先水平,并得到煤矿设备专管部门的好评、推广。生产线具有张力检测与控制装置,使钢棒在恒定的微张力条件下进行加热处理,由于温度对不起产品质量具有十分明显的影响,本生产线采用高精度非接触红外线测温仪,并具有淬火及回火温度闭环控制自动调节功能,确保了产品质量的稳定性。
采用感应加热方法进行热成型前加热时,由于加热速度快,加热时间短,毛坯产生的氧化皮烧损率为0.5%-1%,而火焰炉的金属烧损率为3%,感应加热设备比火焰加热炉节约材料2%,同时提高了锻造模具的使用寿命。
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第五篇:热处理
1.退火:指金属材料加热到适当的温度,保持一定的时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。常见的退火工艺有:再结晶退火、去应力退火、球化退火、完全退火等。退火的目的:主要是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力加工,减少残余应力,提高组 织和成分的均匀化,或为后道热处理作好组织准备等。
2.正火:指将钢材或钢件加热到或(钢的上临界点温度)以上,30~50℃保持适当时间后,在静止的空气中冷却的热处理的工艺。正火的目的:主要是提高低碳钢的 力学性能,改善切削加工性,细化晶粒,消除组织缺陷,为后道热处理作好组织准备等。
3.淬火:指将钢件加热到 Ac3 或 Ac1(钢的下临界点温度)以上某一温度,保持一 定的时间,然后以适当的冷却速度,获得马氏体(或贝氏体)组织的热处理工艺。常见的淬 火工艺有盐浴淬火,马氏体分级淬火,贝氏体等温淬火,表面淬火和局部淬火等。淬火的目 的:使钢件获得所需的马氏体组织,提高工件的硬度,强度和耐磨性,为后道热处理作好组 织准备等。
4.回火:指钢件经淬硬后,再加热到 Ac1 以下的某一温度,保温一定时间,然后冷 却到室温的热处理工艺。常见的回火工艺有:低温回火,中温回火,高温回火和多次回火等。
回火的目的:主要是消除钢件在淬火时所产生的应力,使钢件具有高的硬度和耐磨性外,并 具有所需要的塑性和韧性等。
5.调质:指将钢材或钢件进行淬火及高温回火的复合热处理工艺。使用于调质处理的钢称调质钢。它一般是指中碳结构钢和中碳合金结构钢。
6.渗碳:渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层,再经过淬火和低温回火,使工件的表面层具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。
3.固溶热处理:将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中,然后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺
4.时效:合金经固溶热处理或冷塑性形变后,在室温放置或稍高于室温保持时,其性能随时间而变化的现象。
5.固溶处理:使合金中各种相充分溶解,强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能,消除应力与软化,以便继续加工成型
6.时效处理:在强化相析出的温度加热并保温,使强化相沉淀析出,得以硬化,提高强度
9.钢的碳氮共渗:碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。习惯上碳氮共渗又称为氰化,目前以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较为广泛。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度,耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗以渗氮为主,其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
11.钎焊:用钎料将两种工件粘合在一起的热处理工艺