1、什么是熱處理
將固態(tài)金屬或合金采取適當(dāng)方式進(jìn)行加熱，保溫一定的時(shí)間，以一定的冷卻速度冷卻以改變其組織，從而獲得所需性能的一種工藝方法。
2、熱處理的目的是什么
通過適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚫淖冧摰膬?nèi)部組織結(jié)構(gòu),來控制相變過程中組織轉(zhuǎn)變的程度和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的形態(tài),從而改善鋼的性能。
3、熱處理的條件是什么
必須有固態(tài)相變轉(zhuǎn)變的合金才可以進(jìn)行熱處理。
4、熱處理的工藝過程是什么
（1）加熱：臨界點(diǎn)+△T值
（2）保溫
（3）冷卻：臨界點(diǎn)- △T值 一定冷卻速度
5、主要參數(shù)有哪些
（1）加熱溫度T
（2）保溫時(shí)間 t
（3）冷卻速度V，冷卻介質(zhì)決定冷卻速度， 如：水、鹽水、堿水、空氣
6、按處理階段及目的可分為哪幾種
（1）預(yù)處理
目的是消除偏析、內(nèi)應(yīng)力，為最終熱處理或后續(xù)的加工獲得平衡組織。
（2）最終處理
作為工件處理的最后工序，獲得最終組織。
7、按熱處理工藝參數(shù)可分為哪幾種
（1）普通熱處理
這是生產(chǎn)中最常用的熱處理工藝，如退火、正火、淬火、回火等。這類的熱處理一般不會(huì)額外的加入其他元素，主要是通過自身組織轉(zhuǎn)變來得到所需要的性能。
（2）化學(xué)熱處理
這類在熱處理在齒輪、軸等耐磨件上會(huì)經(jīng)常用到。工件進(jìn)行化學(xué)熱處理時(shí)，會(huì)在表面一層滲入其他的元素，而對心部的成分不會(huì)產(chǎn)生什么影響。一般滲入什么元素，我們就稱為滲×處理，如表面滲C、滲N，C、N共滲等。
（3）表面熱處理
綜合了上述兩類熱處理的特點(diǎn)，即熱處理時(shí)不加入其他元素，而且只是針對表面進(jìn)行的熱處理，不影響心部的組織，如表面淬火，但其要求工件的含碳量較高。
8、什么是退火
退火是將金屬和合金加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。退火后組織亞共析鋼是鐵素體加片狀珠光體；共析鋼或過共析鋼則是粒狀珠光體。總之退火組織是接近平衡狀態(tài)的組織。
9、退火的目的是什么
（1）降低鋼的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷變形加工。
（2）細(xì)化晶粒，消除因鑄、鍛、焊引起的組織缺陷，均勻鋼的組織和成分，改善鋼的性能或?yàn)橐院蟮臒崽幚碜鹘M織準(zhǔn)備。
（3）消除鋼中的內(nèi)應(yīng)力，以防止變形和開裂。
10、退火工藝的種類有哪些
主要有均勻化退火,完全退火,不完全退火,等溫退火,球化退火,再結(jié)晶退火, 去應(yīng)力退火
11、什么是均勻化退火
均勻化退火是為了減少金屬鑄錠、鑄件或鍛坯的化學(xué)成分的偏析和組織的不均勻性，將其加熱到高溫，長時(shí)間保持，然后進(jìn)行緩慢冷卻，以化學(xué)成分和組織均勻化為目的的退火工藝。
均勻化退火的加熱溫度一般為Ac3+（150～200℃），即1050～1150℃，保溫時(shí)間一般為10～15h，以保證擴(kuò)散充分進(jìn)行，大道消除或減少成分或組織不均勻的目的。由于擴(kuò)散退火的加熱溫度高，時(shí)間長，晶粒粗大，為此，擴(kuò)散退火后再進(jìn)行完全退火或正火，使組織重新細(xì)化。
12、什么是完全退火
完全退火又稱為重結(jié)晶退火，是將鐵碳合金完全奧氏體化，隨之緩慢冷卻，獲得接近平衡狀態(tài)組織的退火工藝。
完全退火主要用于亞共析鋼，一般是中碳鋼及低、中碳合金結(jié)構(gòu)鋼鍛件、鑄件及熱軋型材，有時(shí)也用于它們的焊接構(gòu)件。完全退火不適用于過共析鋼，因?yàn)檫^共析鋼完全退火需加熱到Acm以上，在緩慢冷卻時(shí)，滲碳體會(huì)沿奧氏體晶界析出，呈網(wǎng)狀分布，導(dǎo)致材料脆性增大，給最終熱處理留下隱患。
完全退火的加熱溫度碳鋼一般為Ac3+（30～50℃）；合金鋼為Ac3+（500～70℃）；保溫時(shí)間則要依據(jù)鋼材的種類、工件的尺寸、裝爐量、所選用的設(shè)備型號(hào)等多種因素確定。為了保證過冷奧氏體完全進(jìn)行珠光體轉(zhuǎn)變，完全退火的冷卻必須是緩慢的，隨爐冷卻到500℃左右出爐空冷。
13、什么是不完全退火
不完全退火是將鐵碳合金加熱到Ac1～Ac3之間溫度，達(dá)到不完全奧氏體化，隨之緩慢冷卻的退火工藝。
不完全退火主要適用于中、高碳鋼和低合金鋼鍛軋件等，其目的是細(xì)化組織和降低硬度，加熱溫度為Ac1+(40～60)℃，保溫后緩慢冷卻。
14、什么是等溫退火
等溫退火是將鋼件或毛坯件加熱到高于Ac3（或Ac1）溫度，保持適當(dāng)時(shí)間后，較快地冷卻到珠光體溫度區(qū)間地某一溫度并等溫保持，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w型組織，然后在空氣中冷卻的退火工藝。
等溫退火工藝應(yīng)用于中碳合金鋼和低合金鋼，其目的是細(xì)化組織和降低硬度。亞共析鋼加熱溫度為Ac3+(30～50)℃，過共析鋼加熱溫度為Ac3+(20～40)℃，保持一定時(shí)間，隨爐冷至稍低于Ar3溫度進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變，然后出爐空冷。等溫退火組織與硬度比完全退火更為均勻。
15、什么是球化退火
球化退火是使鋼中碳化物球化而進(jìn)行的退火工藝。將鋼加熱到Ac1以上20～30℃，保溫一段時(shí)間，然后緩慢冷卻，得到在鐵素體基體上均勻分布的球狀或顆粒狀碳化物的組織。
球化退火主要適用于共析鋼和過共析鋼，如碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼等。這些鋼經(jīng)軋制、鍛造后空冷，所得組織是片層狀珠光體與網(wǎng)狀滲碳體，這種組織硬而脆，不僅難以切削加工，且在以后淬火過程中也容易變形和開裂。而經(jīng)球化退火得到的是球狀珠光體組織，其中的滲碳體呈球狀顆粒，彌散分布在鐵素體基體上，和片狀珠光體相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加熱時(shí)，奧氏體晶粒不易長大，冷卻時(shí)工件變形和開裂傾向小。另外對于一些需要改善冷塑性變形（如沖壓、冷鐓等）的亞共析鋼有時(shí)也可采用球化退火。
球化退火加熱溫度為Ac1+(20～40)℃或Acm-(20～30)℃，保溫后等溫冷卻或直接緩慢冷卻。在球化退火時(shí)奧氏化是“不完全”的，只是片狀珠光體轉(zhuǎn)變成奧氏體，及少量過剩碳化物溶解。因此，它不可能消除網(wǎng)狀碳化物，如過共析鋼有網(wǎng)狀碳化物存在，則在球化退火前須先進(jìn)行正火，將其消除，才能保證球化退火正常進(jìn)行。
16、什么是再結(jié)晶退火
再結(jié)晶退火是經(jīng)冷形變后的金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上，保持適當(dāng)時(shí)間，使形變晶粒重新結(jié)晶成均勻的等軸晶粒，以消除形變強(qiáng)化和殘余應(yīng)力的熱處理工藝。
17、什么是去應(yīng)力退火
去應(yīng)力退火是為了消除由于塑性形變加工、焊接等而造成的以及鑄件內(nèi)存在的殘余應(yīng)力而進(jìn)行的退火工藝。
鍛造、鑄造、焊接以及切削加工后的工件內(nèi)部存在內(nèi)應(yīng)力，如不及時(shí)消除，將使工件在加工和使用過程中發(fā)生變形，影響工件精度。采用去應(yīng)力退火消除加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力十分重要。
去應(yīng)力退火的加熱溫度低于相變溫度A1，因此，在整個(gè)熱處理過程中不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變。內(nèi)應(yīng)力主要是通過工件在保溫和緩冷過程中消除的。為了使工件內(nèi)應(yīng)力消除得更徹底，在加熱時(shí)應(yīng)控制加熱溫度。一般是低溫進(jìn)爐，然后以100℃/h左右得加熱速度加熱到規(guī)定溫度。焊接件得加熱溫度應(yīng)略高于600℃。保溫時(shí)間視情況而定，通常為2～4h。鑄件去應(yīng)力退火的保溫時(shí)間取上限，冷卻速度控制在（20～50）℃/h，冷至300℃以下才能出爐空冷。
18、什么是回火
將經(jīng)過淬火的工件重新加熱到低于下臨界溫度的適當(dāng)溫度，保溫一段時(shí)間后在空氣或水、油等介質(zhì)中冷卻的金屬熱處理。
19、回火的目的是什么
（1）降低脆性，消除或減少內(nèi)應(yīng)力，鋼件淬火后存在很大內(nèi)應(yīng)力和脆性，如不及時(shí)回火往往會(huì)使鋼件發(fā)生變形甚至開裂。
（2）獲得工件所要求的機(jī)械性能，工件經(jīng)淬火后硬度高而脆性大，為了滿足各種工件的不同性能的要求，可以通過適當(dāng)回火的配合來調(diào)整硬度，減小脆性，得到所需要的韌性，塑性。
（3）穩(wěn)定工件尺寸。
（4）對于退火難以軟化的某些合金鋼，在淬火（或正火）后常采用高溫回火，使鋼中碳化物適當(dāng)聚集，將硬度降低，以利切削加工。
20、回火的種類有哪些
根據(jù)不同的要求可采用低溫回火、中溫回火或高溫回火。通常隨著回火溫度的升高，硬度和強(qiáng)度降低，延性或韌性逐漸增高。
21、低溫回火得到的組織及目的是什么
低溫回火（150－250度）
低溫回火所得組織為回火馬氏體。其目的是在保持淬火鋼的高硬度和高耐磨性的前提下，降低其淬火內(nèi)應(yīng)力和脆性，以免使用時(shí)崩裂或過早損壞。它主要用于各種高碳的切削刃具，量具，冷沖模具，滾動(dòng)軸承以及滲碳件等，回火后硬度一般為HRC58－64。
22. 中溫回火得到的組織及目的是什么
中溫回火（350－500度）
中溫回火所得組織為回火屈氏體。其目的是獲得高的屈服強(qiáng)度，彈性極限和較高的韌性。因此，它主要用于各種彈簧和熱作模具的處理，回火后硬度一般為HRC35－50。
23. 高溫回火得到的組織及目的是什么
高溫回火（500－650度）
高溫回火所得組織為回火索氏體。習(xí)慣上將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理，其目的是獲得強(qiáng)度，硬度和塑性，韌性都較好的綜合機(jī)械性能。因此，廣泛用于汽車，拖拉機(jī)，機(jī)床等的重要結(jié)構(gòu)零件，如連桿，螺栓，齒輪及軸類。回火后硬度一般為HB200－330。
24. 什么是正火
指將鋼材或鋼件加熱到或（鋼的上臨界點(diǎn)溫度）以上，30～50℃保持適當(dāng)時(shí)間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。
25. 正火的目的是什么
主要是提高低碳鋼的力學(xué)性能，改善切削加工性，細(xì)化晶粒，消除組織缺陷，為后道熱處理作好組織準(zhǔn)備等。
對于中、低碳鋼的鑄、鍛件正火的主要目的是細(xì)化組織。與退火相比，正火后珠光體片層較細(xì)、鐵素體晶粒也比較細(xì)小，因而強(qiáng)度和硬度較高。
低碳鋼由于退火后硬度太低，切削加工時(shí)產(chǎn)生粘刀的現(xiàn)象，切削性能差，通過正火提高硬度，可改善切削性能，某些中碳結(jié)構(gòu)鋼零件可用正火代替調(diào)質(zhì)，簡化熱處理工藝。
過共析鋼正火加熱刀Acm以上，使原先呈網(wǎng)狀的滲碳體全部溶入到奧氏體，然后用較快的速度冷卻，抑制滲碳體在奧氏體晶界的析出，從而能消除網(wǎng)狀碳化物，改善過共析鋼的組織。
焊接件要求焊縫強(qiáng)度的零件用正火來改善焊縫組織，保證焊縫強(qiáng)度。
在熱處理過程中返修零件必須正火處理，要求力學(xué)性能指標(biāo)的結(jié)構(gòu)零件必須正火后進(jìn)行調(diào)質(zhì)才能滿足力學(xué)性能要求。中、高合金鋼和大型鍛件正火后必須加高溫回火來消除正火時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。
26. 什么是淬火
指將鋼件加熱到Ac3或Ac1（鋼的下臨界點(diǎn)溫度）以上某一溫度，保持一定的時(shí)間，然后以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度，獲得馬氏體（或貝氏體）組織的熱處理工藝。常見的淬火工藝有鹽浴淬火，馬氏體分級(jí)淬火，貝氏體等溫淬火，表面淬火和局部淬火等。
27. 淬火的目的是什么
淬火的目的是使過冷奧氏體進(jìn)行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體或貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等，從而滿足各種機(jī)械零件和工具的不同使用要求。也可以通過淬火滿足某些特種鋼材的的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學(xué)性能。
28. 加熱及保溫時(shí)間如何確定
實(shí)際生產(chǎn)中，加熱溫度的選擇要根據(jù)具體情況加以調(diào)整。如亞共析鋼中碳含量為下限，當(dāng)裝爐量較多，欲增加零件淬硬層深度等時(shí)可選用溫度上限；若工件形狀復(fù)雜，變形要求嚴(yán)格等要采用溫度下限。
保溫時(shí)間由設(shè)備加熱方式、零件尺寸、鋼的成分、裝爐量和設(shè)備功率等多種因素確定。對整體淬火而言，保溫的目的是使工件內(nèi)部溫度均勻趨于一致。對各類淬火，其保溫時(shí)間最終取決于在要求淬火的區(qū)域獲得良好的淬火加熱組織。
加熱與保溫是影響淬火質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，奧氏體化獲得的組織狀態(tài)直接影響淬火后的性能。一般鋼件奧氏體晶粒控制在5～8級(jí)。
29. 怎樣控制冷卻速度
要使鋼中高溫相——奧氏體在冷卻過程中轉(zhuǎn)變成低溫亞穩(wěn)相——馬氏體，冷卻速度必須大于鋼的臨界冷卻速度。工件在冷卻過程中，表面與心部的冷卻速度有一定差異，如果這種差異足夠大，則可能造成大于臨界冷卻速度部分轉(zhuǎn)變成馬氏體，而小于臨界冷卻速度的心部不能轉(zhuǎn)變成馬氏體的情況。為保證整個(gè)截面上都轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體需要選用冷卻能力足夠強(qiáng)的淬火介質(zhì)，以保證工件心部有足夠高的冷卻速度。但是冷卻速度大，工件內(nèi)部由于熱脹冷縮不均勻造成內(nèi)應(yīng)力，可能使工件變形或開裂。因而要考慮上述兩種矛盾因素，合理選擇淬火介質(zhì)和冷卻方式。
冷卻階段不僅零件獲得合理的組織，達(dá)到所需要的性能，而且要保持零件的尺寸和形狀精度，是淬火工藝過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
30. 淬火裂紋的影響因素有哪些
影響鋼件淬火裂紋形成的因素眾多，主要包括冶金因素、結(jié)構(gòu)因素、工藝因素等。掌握各種因素作用，各因素對淬火裂紋影響的規(guī)律，對防止淬火裂紋的發(fā)生，提高成品率有重要的意義。
31、鋼件的冶金質(zhì)量對淬火裂紋有何影響
鋼件可用鍛件、鑄件、冷拉鋼材、熱軋鋼材等加工而成，各種毛坯或材料生產(chǎn)過程中均可能產(chǎn)生冶金缺陷，或者將原料的冶金缺陷遺留給下道工序，最后這些缺陷在淬火時(shí)可擴(kuò)展成淬火裂紋，或?qū)е铝鸭y的發(fā)生。如鑄鋼件在熱加工工藝過程中因加工工藝不當(dāng)，在內(nèi)部或表面可能形成氣孔、疏松、砂眼、偏析、裂痕等缺陷；在鍛件毛坯中，有可能形成縮孔、偏析、白點(diǎn)、夾雜物、裂紋等。這些缺陷對鋼的淬火裂紋有很大的影響。一般說來，原始缺陷越嚴(yán)重，其淬火裂紋的傾向性越大。
32、鋼的含碳量和合金元素對鋼的淬裂傾向有何影響
鋼的含碳量和合金元素對鋼的淬裂傾向有重要影響。一般說來，隨著馬氏體中含碳量的增加，增大了馬氏體的脆性，降低了鋼的脆斷強(qiáng)度，增大了淬火裂紋傾向。在含碳量增加時(shí)，熱應(yīng)力影響減弱，組織應(yīng)力影響增強(qiáng)。水中淬火時(shí)，工件的表面壓應(yīng)力變小，而中間的拉應(yīng)力極大值向表面靠近。油中淬火時(shí)，表面拉應(yīng)力變大。所有這些都增加了淬火開裂傾向。而合金元素對淬裂的影響是復(fù)雜的，合金元素增多時(shí)，鋼的導(dǎo)熱性降低，增大了相變的不同時(shí)性；同時(shí)合金含量增大，又強(qiáng)化了奧氏體，難以通過塑性變形來松弛應(yīng)力，因而增大熱處理內(nèi)應(yīng)力，有增加淬裂的傾向。然而合金元素含量增加，提高了鋼的淬透性，可用較緩和的淬火介質(zhì)淬火，可以減少淬裂傾向。此外有些合金元素如釩、鈮、鈦等有細(xì)化奧氏體晶粒的作用，減少鋼的過熱傾向，因而減少了淬裂傾向。
33、原始組織對淬裂性有何影響
淬火前鋼件的原始組織狀態(tài)和原始組織對淬裂的影響很大。片狀珠光體，在加熱溫度偏高時(shí)易引起奧氏體晶粒長大，容易過熱，所以對原始組織為片狀珠光體的鋼件，必須嚴(yán)格控制淬火加熱溫度和保溫時(shí)間。否則，將因鋼件過熱導(dǎo)致淬火開裂。具有球狀珠光體原始組織的鋼件，在淬火加熱時(shí)，因?yàn)榍驙钐蓟锉容^穩(wěn)定，在向奧氏體轉(zhuǎn)變的過程中，碳化物的溶解，往往殘留少量的碳化物，這些殘留碳化物阻礙了奧氏體晶粒長大，與片狀珠光體相比，淬火可以獲得較細(xì)的馬氏體，因此原始組織為均勻球狀珠光體的鋼對減少裂紋來說，是淬火前較理想的組織狀態(tài)。
34、為何會(huì)發(fā)生重復(fù)淬火開裂現(xiàn)象
在生產(chǎn)中，常常產(chǎn)生重復(fù)淬火開裂現(xiàn)象，這是由于二次淬火前未進(jìn)行中間正火或中間退火所致，未經(jīng)退火而直接二次淬火，組織中沒有阻礙奧氏體晶粒長大的碳化物存在，奧氏體晶粒極易顯著長大，引起過熱。因此在二次淬火中進(jìn)行一次中間退火，同時(shí)也可通過退火來達(dá)到完全消除內(nèi)應(yīng)力的目的。
35、零件尺寸和結(jié)構(gòu)對淬裂性有何影響
零件的截面尺寸過小和過大都不易淬裂。截面尺寸小的工件淬火時(shí)，心部很易淬硬，而且心部和表面的馬氏體形成在時(shí)間上幾乎是同時(shí)進(jìn)行的,組織應(yīng)力小，不容易淬裂。截面尺寸過大的零件，特別是用淬透性較低的鋼制造時(shí)，淬火時(shí)不僅心部不能硬化，甚至連表層也得不到馬氏體，其內(nèi)應(yīng)力主要是熱應(yīng)力，不易出現(xiàn)淬火裂紋。因此，對于每一種鋼制的零件，在一定的淬火介質(zhì)下，存在著一個(gè)臨界淬裂直徑，也就是說在臨界直徑的零件具有較大的淬裂傾向性。出現(xiàn)淬裂的危險(xiǎn)尺寸可能因鋼的化學(xué)成分而波動(dòng)、加熱溫度和方法不同而發(fā)生變化，不可千篇一律。零件的尖角、棱角、等幾何形狀因素，使工件局部冷卻速度的急劇變化，增大了淬火的殘余應(yīng)力，從而增大了淬火的開裂傾向。零件截面不均勻性的增加，淬裂傾向也加大，零件薄的部位在淬火時(shí)先發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，隨后，當(dāng)厚的部位發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，體積膨脹，使薄的部位承受拉應(yīng)力，同時(shí)在薄厚交界處產(chǎn)生應(yīng)力集中，因而常出現(xiàn)淬火裂紋。
36、工藝因素對淬火裂紋有何影響
工藝因素（主要是淬火加熱溫度，保溫時(shí)間，冷卻方式等因素）對淬火裂紋傾向影響較大。熱處理包括加熱、保溫、冷卻等過程。熱處理不僅在冷卻（淬火）時(shí)可以產(chǎn)生裂紋，加熱時(shí)如果加熱不當(dāng)也可能形成裂紋。
37、加熱不當(dāng)可引起哪些裂紋
升溫速度過快引起的裂紋, 表面增碳或脫碳引起的裂紋, 過熱或過燒引起的裂紋, 在含氫氣氛中加熱引起的氫致裂紋。
38、升溫速度過快為何會(huì)引起裂紋
一些材料在鑄造時(shí)由于結(jié)晶過程的不同時(shí)性必然形成成分不均勻，組織不均勻，鑄態(tài)材料的非金屬夾雜物。如鑄態(tài)高錳鋼中硬而脆的碳化物相、高合金鑄鋼中成分偏析和疏松等缺陷的存在等因素，在大型工件快速加熱時(shí)，可能形成較大的應(yīng)力，從而出現(xiàn)開裂。
39、表面增碳或脫碳為何會(huì)引起裂紋
合金鋼零件在以碳?xì)浠衔餅闅庠吹谋Ｗo(hù)氣氛爐（或可控氣氛爐）中進(jìn)行加熱時(shí)，由于操作不當(dāng)或失控，爐內(nèi)碳勢增高，可使得加熱的工件表面碳含量超過工件的原始碳含量。在隨后的熱處理時(shí)，操作者仍按原鋼件的工藝規(guī)程進(jìn)行淬火，從而產(chǎn)生淬火裂紋。
在對高錳鋼的鑄件進(jìn)行熱處理時(shí)，表層如發(fā)生脫碳、脫錳，工件表面將出現(xiàn)裂紋；低合金工具鋼、高速鋼在熱處理加熱時(shí)，如表面產(chǎn)生脫碳，也有可能產(chǎn)生裂紋。
40、過熱或過燒為何會(huì)引起裂紋
高速鋼、不銹鋼工件，因淬火加熱溫度較高，一旦加熱溫度失控，很容易造成過熱或過燒，從而引起熱處理裂紋。
41、在含氫氣氛中加熱為何會(huì)引起裂紋
氫有很大的易動(dòng)性，易被鋼中的所謂“陷阱”捕捉。鋼中夾雜物、疏松等內(nèi)部缺陷可能成為“陷阱”。夾雜物等缺陷受載時(shí)的應(yīng)力集中與氫含量高這兩個(gè)條件的疊加易使氫致裂紋優(yōu)先產(chǎn)生。產(chǎn)生氫脆一般必須具有三個(gè)基本條件：
1）有足夠的氫。
2）有對氫敏感的金相組織。
3）有足夠的三向應(yīng)力存在。如氣體滲碳，碳氮共滲的工件產(chǎn)生裝配斷裂、放置開裂和使用過程斷裂等現(xiàn)象。
42、淬火加熱溫度和熱處理應(yīng)力有何關(guān)系
一般來說淬火加熱溫度升高，熱處理應(yīng)力增大，淬火馬氏體組織粗化、脆化，斷裂強(qiáng)度降低，淬裂傾向增大。從防止淬裂的觀點(diǎn)看，應(yīng)盡量選用較低的淬火加熱溫度。
43、晶粒大小同淬火加熱溫度有何關(guān)系
一般而言，晶粒越細(xì)小，斷裂抗力越高，淬裂傾向越小，相反晶粒粗化，斷裂抗力下降，斷裂傾向增大。晶粒大小同淬火加熱溫度和淬火保溫時(shí)間有直接關(guān)系。加熱溫度升高或保溫時(shí)間增長，均能使晶粒粗化，因而增加淬裂傾向。
44、冷卻為何會(huì)引起裂紋
鋼件在冷卻到馬氏體開始相變溫度的過程中，由于組織未變，僅僅產(chǎn)生熱應(yīng)力，所以鋼件一般不會(huì)產(chǎn)生裂紋。當(dāng)鋼件冷卻到MS點(diǎn)以下，鋼發(fā)生馬氏體相變時(shí)，體積膨脹，產(chǎn)生第二類畸變、第二類應(yīng)力及宏觀的組織應(yīng)力和熱應(yīng)力，因而易于產(chǎn)生淬火裂紋。因此，在MS 點(diǎn)以下緩冷可以獲得碳濃度較低的馬氏體，從而減少馬氏體的正方度和組織應(yīng)力，提高斷裂抗力。另一方面，在馬氏體區(qū)間內(nèi)緩慢冷卻，還能提高冷卻后的鋼的破斷抗力，從而降低鋼件的淬裂。
45、加熱過程有哪些缺陷
主要有過熱現(xiàn)象, 過燒現(xiàn)象, 脫碳和氧化。
46、什么是過熱現(xiàn)象
加熱溫度過高或在高溫下保溫時(shí)間過長，引起奧氏體晶粒粗化稱為過熱。熱處理過程中加熱過熱最易導(dǎo)致奧氏體晶粒的粗大，使零件的機(jī)械性能下降。
47、什么是一般過熱
粗大的奧氏體晶粒會(huì)導(dǎo)致鋼的強(qiáng)韌性降低，脆性轉(zhuǎn)變溫度升高，增加淬火時(shí)的變形開裂傾向。而導(dǎo)致過熱的原因是爐溫儀表失控或混料。過熱組織可經(jīng)退火、正火或多次高溫回火后，在正常情況下重新奧氏化使晶粒細(xì)化。
48、產(chǎn)生斷口遺傳的原因是什么
有過熱組織的鋼材，重新加熱淬火后，雖能使奧氏體晶粒細(xì)化，但有時(shí)仍出現(xiàn)粗大顆粒狀斷口。產(chǎn)生斷口遺傳的理論爭議較多，一般認(rèn)為曾因加熱溫度過高而使MnS之類的雜物溶入奧氏體并富集于晶接口，而冷卻時(shí)這些夾雜物又會(huì)沿晶接口析出，受沖擊時(shí)易沿粗大奧氏體晶界斷裂。
49、什么是粗大組織的遺傳現(xiàn)象
有粗大馬氏體、貝氏體、魏氏體組織的鋼件重新奧氏化時(shí)，以慢速加熱到常規(guī)的淬火溫度，甚至再低一些，其奧氏體晶粒仍然是粗大的，這種現(xiàn)象稱為組織遺傳性。要消除粗大組織的遺傳性，可采用中間退火或多次高溫回火處理。
50、什么是過燒現(xiàn)象
加熱溫度過高，不僅引起奧氏體晶粒粗大，而且晶界局部出現(xiàn)氧化或熔化，導(dǎo)致晶界弱化，稱為過燒。鋼過燒后性能嚴(yán)重惡化，淬火時(shí)形成龜裂。過燒組織無法恢復(fù)，只能報(bào)廢。因此在工作中要避免過燒的發(fā)生。
51、什么是脫碳和氧化
鋼在加熱時(shí)，表層的碳與介質(zhì)（或氣氛）中的氧、氫、二氧化碳及水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)，降低了表層碳濃度稱為脫碳，脫碳鋼淬火后表面硬度、疲勞強(qiáng)度及耐磨性降低，而且表面形成殘余拉應(yīng)力易形成表面網(wǎng)狀裂紋。
加熱時(shí)，鋼表層的鐵及合金與元素與介質(zhì)（或氣氛）中的氧、二氧化碳、水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)生成氧化物膜的現(xiàn)象稱為氧化。高溫（一般570度以上）工件氧化后尺寸精度和表面光亮度惡化，具有氧化膜的淬透性差的鋼件易出現(xiàn)淬火軟點(diǎn)。
52、防止氧化和減少脫碳的措施有哪些
防止氧化和減少脫碳的措施有：工件表面涂料，用不銹鋼箔包裝密封加熱、采用鹽浴爐加熱、采用保護(hù)氣氛加熱（如凈化后的惰性氣體、控制爐內(nèi)碳勢）、火焰燃燒爐（使?fàn)t氣呈還原性）。
53、熱處理應(yīng)力對材料性能有何影響
熱處理殘余力是指工件經(jīng)熱處理后最終殘存下來的應(yīng)力，對工件的形狀，尺寸和性能都有極為重要的影響。當(dāng)它超過材料的屈服強(qiáng)度時(shí)，便引起工件的變形，超過材料的強(qiáng)度極限時(shí)就會(huì)使工件開裂，這是它有害的一面,應(yīng)當(dāng)減少和消除。但在一定條件下控制應(yīng)力使之合理分布，就可以提高零件的機(jī)械性能和使用壽命，變有害為有利。分析鋼在熱處理過程中應(yīng)力的分布和變化規(guī)律,使之合理分布對提高產(chǎn)品質(zhì)量有著深遠(yuǎn)的實(shí)際意義。例如關(guān)于表層殘余壓應(yīng)力的合理分布對零件使用壽命的影響問題已經(jīng)引起了人們的廣泛重視。
54、為何會(huì)產(chǎn)生熱處理應(yīng)力
工件在加熱和冷卻過程中，由于表層和心部的冷卻速度和時(shí)間的不一致,形成溫差，就會(huì)導(dǎo)致體積膨脹和收縮不均而產(chǎn)生應(yīng)力，即熱應(yīng)力。在熱應(yīng)力的作用下,由于表層開始溫度低于心部,收縮也大于心部而使心部受拉,當(dāng)冷卻結(jié)束時(shí)，由于心部最后冷卻體積收縮不能自由進(jìn)行而使表層受壓心部受拉。即在熱應(yīng)力的作用下最終使工件表層受壓而心部受拉。這種現(xiàn)象受到冷卻速度，材料成分和熱處理工藝等因素的影響。當(dāng)冷卻速度愈快，含碳量和合金成分愈高，冷卻過程中在熱應(yīng)力作用下產(chǎn)生的不均勻塑性變形愈大，最后形成的殘余應(yīng)力就愈大。另一方面鋼在熱處理過程中由于組織的變化即奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí),因比容的增大會(huì)伴隨工件體積的膨脹，工件各部位先后相變，造成體積長大不一致而產(chǎn)生組織應(yīng)力。組織應(yīng)力變化的最終結(jié)果是表層受拉應(yīng)力，心部受壓應(yīng)力，恰好與熱應(yīng)力相反。組織應(yīng)力的大小與工件在馬氏體相變區(qū)的冷卻速度，形狀，材料的化學(xué)成分等因素有關(guān)。
55、熱應(yīng)力與組織應(yīng)力綜合作用會(huì)導(dǎo)致什么結(jié)果
實(shí)踐證明,任何工件在熱處理過程中，只要有相變，熱應(yīng)力和組織應(yīng)力都會(huì)發(fā)生。只不過熱應(yīng)力在組織轉(zhuǎn)變以前就已經(jīng)產(chǎn)生了，而組織應(yīng)力則是在組織轉(zhuǎn)變過程中產(chǎn)生的，在整個(gè)冷卻過程中,熱應(yīng)力與組織應(yīng)力綜合作用的結(jié)果，就是工件中實(shí)際存在的應(yīng)力。這兩種應(yīng)力綜合作用的結(jié)果是十分復(fù)雜的，受著許多因素的影響,如成分、形狀、熱處理工藝等。就其發(fā)展過程來說只有兩種類型，即熱應(yīng)力和組織應(yīng)力，作用方向相反時(shí)二者抵消，作用方向相同時(shí)二者相互迭加。不管是相互抵消還是相互迭加,兩個(gè)應(yīng)力應(yīng)有一個(gè)占主導(dǎo)因素,熱應(yīng)力占主導(dǎo)地位時(shí)的作用結(jié)果是工件心部受拉,表面受壓。組織應(yīng)力占主導(dǎo)地位時(shí)的作用結(jié)果是工件心部受壓表面受拉。
56、熱處理線有哪三種基本工藝流程
主要有淬火+回火熱處理工藝，正火+回火熱處理工藝，正火熱處理工藝。
57、表面質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因及如何控制
表面質(zhì)量缺陷主要為劃傷，碰傷，原因有以下幾點(diǎn)：
1.輥道、步進(jìn)梁粘鋼
2.水淬斯惠頓碰傷
3.水淬壓緊輪碰傷
4.水淬旋轉(zhuǎn)輪碰傷
解決措施：
1.爐內(nèi)輥道、步進(jìn)梁表面完好，若有棱角、毛刺應(yīng)及時(shí)修磨
2.斯惠頓杠桿表面無棱角、毛刺，速度正常
3.壓緊輪壓下功能完好、壓輪表面無棱角、毛刺
4.旋轉(zhuǎn)輪表面應(yīng)光滑，無棱角、毛刺
5.對水淬后的管料表面質(zhì)量進(jìn)行抽檢
58、鋼管彎曲產(chǎn)生的原因及如何避免
鋼管彎曲主要發(fā)生在水淬工序，是由于淬火時(shí)馬氏體比容比奧氏體大，鋼管內(nèi)部產(chǎn)生組織應(yīng)力，并且冷卻時(shí)組織轉(zhuǎn)變不均勻產(chǎn)生熱應(yīng)力，在這兩種應(yīng)力的綜合作用下，鋼管發(fā)生彎曲變形。具體有幾下幾點(diǎn):
1.爐內(nèi)定位不當(dāng)
2.來料壁厚不均
3.內(nèi)外噴水不均勻
4.管料旋轉(zhuǎn)速度不當(dāng)
5.水淬旋轉(zhuǎn)輪中心偏移
6.來料長度短
解決及預(yù)防措施：
1.入料前應(yīng)認(rèn)真檢查來料，如發(fā)現(xiàn)不合格品應(yīng)退回
2.按工藝要求對管料在爐內(nèi)合理定位
3.外噴水管、補(bǔ)水管無堵塞，內(nèi)噴嘴無明顯泄漏
4.水淬旋轉(zhuǎn)輪中心偏差≤3mm
5.按工藝要求設(shè)定噴水量和旋轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速，嚴(yán)禁擅自改動(dòng)工藝參數(shù)
當(dāng)來料長度短造成管料尾端無法接觸上旋轉(zhuǎn)輪時(shí)，使用加長噴嘴和加長定位擋板。
59、水淬設(shè)備常見故障有哪些
主要有紅外光柵，斯維頓杠桿，移動(dòng)門，旋轉(zhuǎn)裝置，壓緊裝置，鋼管到位，翻板，液壓故障等。
60、如何解決水淬上料裝置熱金屬檢測器故障
無信號(hào)輸出，影響下一工位：
紅外光柵的位置偏差，沒有照射到到位的鋼管，需要調(diào)正紅外光柵的位置。
紅外光柵的鏡頭玻璃上有臟物，如水點(diǎn)、灰塵等，要用鏡頭紙將其擦洗干凈。
如果無上述二種情況，則電器故障，要找點(diǎn)檢檢修。
| |
|
? 請關(guān)注 微信公眾號(hào): steeltuber. 轉(zhuǎn)載請保留鏈接: http://www.bviltd.cn/Steel-Knowledge/rcljcwdw.html
|