現(xiàn)場熱處理質(zhì)量管理教材(完整版)
【正文】 曲、扭轉(zhuǎn)、疲勞及磨損等。因此加強(qiáng)原材料的質(zhì)量管理是保證熱處理質(zhì)量的先決條件。認(rèn)為熱處理就是燒火做飯那樣，其實(shí)不然，熱處理講究精細(xì)化，影響因素多而復(fù)雜，不同產(chǎn)品有不同要求。? 企業(yè)重產(chǎn)量效益輕質(zhì)量，熱處理是工件組織性能最終保障，最后一道工序。主要包括以下幾點(diǎn)：? 1） 熱處理前查閱原材料鋼錠質(zhì)量證書 ；? 2）對(duì) 鋼錠 進(jìn)行 認(rèn)真 核查驗(yàn)收 ，檢查預(yù)備熱處理工件質(zhì)量是否符合熱處理要求 ；? 3）對(duì)原材料 鋼錠和預(yù)備熱處理鍛件 驗(yàn)收結(jié)果保存好 ，便于跟蹤分析 。? 無損探傷：（內(nèi)部缺陷）射線、超聲波? （表面缺陷）碳粉、滲透不合格品的控制與糾正措施? 生產(chǎn)中出現(xiàn)不合格產(chǎn)品，及時(shí)標(biāo)示清楚，認(rèn)真分析和判定，注意誤判。三、現(xiàn)場熱處理 P91鋼管質(zhì)量控制? P91是由美國橡膠嶺國家試驗(yàn)室研制開發(fā)的高溫受壓部件的材料。P91標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求牌號(hào)C Si Mn P S Cr Mo Nb NiP91 標(biāo)準(zhǔn)≤ ≤0≤0測試 V Al Cu N Ti Zr標(biāo)準(zhǔn)≤0≤ ≤ ≤測試 ≤1≤1P91材料特性 Ac1： 800840℃ ； Ac3： 890940℃ ； Ms： 380400℃ ； Mf： 100120℃ 。其中，抗拉強(qiáng)度大于 800MPa，屈服強(qiáng)度大于 670MPa，材料的塑性延伸率還可以，但是沖擊功很低，材料韌性很差，硬度大于 250HB，超過標(biāo)準(zhǔn)上限。分析總結(jié)? （ 1）在一定的回火溫度和時(shí)間下，淬火最后水冷管溫是影響厚壁 P91鋼管晶粒組織細(xì)化工藝控制的關(guān)鍵因素。 鋼的臨界溫度A A Acm為相圖上的平衡轉(zhuǎn)變溫度線。? 在轉(zhuǎn)變過程中要發(fā)生晶格改組和碳原子的重新分布。其中加熱溫度是主要因素– 加熱速度大，過熱度大，獲得細(xì)小的初始晶粒? 化學(xué)成分– 隨著奧氏體含碳量的增加， Fe、 C原子的擴(kuò)散速度增大，奧氏體晶粒長大的傾向增加 。強(qiáng)化機(jī)制：固溶強(qiáng)化、相變（亞結(jié)構(gòu)）強(qiáng)化及時(shí)效強(qiáng)化。此類組織在鋼和鋁青銅中都有發(fā)現(xiàn)。? 淬火 +回火也能消除魏氏組織。? 第 Ⅰ 類回火脆性（低溫回火脆性） ： 250℃ ～400℃ 原因是由于沿馬氏體條間析出 Fe3C所致。 退火和正火的目的? 改變性能、組織為目標(biāo)，如? 調(diào) 整硬度（ 經(jīng) 常是 軟 化）以便 進(jìn) 行 后續(xù) 加工；– 經(jīng)過適當(dāng)退火或正火處理可使鋼件的硬度達(dá)到 170 250HBS，而且比較均勻，從而改善鋼件的切削加工性能，如球化退火、完全退火等。? 適用于鋼鐵、有色合金等，如亞共析鋼： T＝ Ac3 + （ 150℃ ～ 300℃ )過共析鋼： T＝ Accm+（ 150℃ ～ 300℃ )保溫 10－ 15h后空冷（ 5）再結(jié)晶退火與去應(yīng)力退火? 較低溫度加熱（ Ac1)，消除加工硬化或宏觀應(yīng)力，如– 500℃ ～ 650℃ 保溫緩冷至 200℃ 后空冷，消除鑄、焊件內(nèi)應(yīng)力– 200 ℃ ～ 300 ℃ 保溫緩冷彈簧去應(yīng)力退火– 再結(jié)晶溫度～相變溫度，軟化加工硬化的金屬? 適用于所有金屬與合金幾種退火的加熱溫度范圍 鋼的正火操作及應(yīng)用? 將鋼加熱到臨界溫度以上（ AC3或 Accm）保溫一定時(shí)間后空冷、獲得近平衡組織的工藝（ 下臨界冷卻速率）? 目的與完全退火基本相同? 但因冷卻稍快，與退火組織相比，正火組織中含有較多的 P型組織（ ~%小直徑試樣中只有 S)，– 硬度高于退火組織，提高低碳鋼的硬度；– 消除高碳鋼中的網(wǎng)狀 Fe3CⅡ正火工藝及應(yīng)用? 亞共析鋼中： T＝ Ac3+（ 30℃ ～ 50℃ ）? 過共析鋼中： T＝ Accm+（ 30℃ ～ 50℃ ）? 保溫后采用空冷，正火的效率高于完全退火 如： 1) 為 ↑15鋼的硬度，采用正火以提高切削加工性能。? 按裝爐量、工件尺寸、材料種類估算加熱時(shí)間的估算（ 117118）? ?=K?D– K=1~ 裝爐修正系數(shù)；– ?加熱系數(shù)，與加熱溫度、介質(zhì)有關(guān)；– D工件有效厚度? 工件的有效厚度– 圓棒的直徑；階梯軸按大端尺寸計(jì)算；– 扁平工件的厚度– 實(shí)心圓椎：離大端 1/3高度處的直徑；– 其余見 118頁。 ? 不同尺寸的工件淬硬層深度不同－大直徑零件淬硬層較??；? 根據(jù)工件的淬透性優(yōu)化熱處理工藝 。– 避免危險(xiǎn)尺寸；– 改進(jìn)工藝– 改變淬火介質(zhì) 鋼的回火 回火的目的? 淬火鋼內(nèi)應(yīng)力較大、組織不穩(wěn)定、塑性和韌性較低，必須進(jìn)行回火。 高溫回火? 溫度 （ 碳鋼 500～ 650 ℃ ）? 組織：回火索氏體（ S’） ，粒狀碳化物分布在F基體上 ? 性能特點(diǎn)： 較高的強(qiáng)度和硬度（ HB200～ 350），良好的塑性和韌性。如： 4 40Cr、 40CrNiMo鋼等。 ? 回火可以減小淬火內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定工件組織和形狀尺寸，提高零件的塑性和韌性。? 鋼的淬硬性主要取決于馬氏體中的碳含量，也就是淬火前奧氏體中碳含量，碳含量越高，淬硬性越好。 不同位置轉(zhuǎn)變產(chǎn)物不同? 鋼的淬透性是指鋼在淬火后獲得馬氏體或淬硬層深度（又稱為淬透層深度）的能力。 %C，不宜用正火代替調(diào)質(zhì)。 鋼的退火操作及應(yīng)用? 退火是通過將金屬加熱、保溫，使金屬向（ 近近 ）平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)化的工藝過程。重新淬火? 第 Ⅱ 類回火脆性（高溫回火脆性） ：含有 Ni、Cr、 Mn等元素的合金鋼在 450℃ ～ 650℃ 回火后緩慢冷卻時(shí)表現(xiàn)韌性降低。和以下因素有關(guān)：? 鋼的化學(xué)成分– 正常加熱條件下，共析鋼的 C曲線最右；– 除 Co以外，常用元素均使其右移；– 一些碳化物形成元素還改變 C曲線形狀? 加熱溫度與時(shí)間? 原始組織：細(xì)，
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