真空热处理余量的零件加工余量要预留吗?光洁度按最终成品要求处理再进行真空热处理余量吗?

热处理的误区,一位热处理厂长毕生经验之谈,建议所有人收藏热处理的误区,一位热处理厂长毕生经验之谈,建议所有人收藏电力界百家号来源:每天学点热处理作者:汪庆华汪庆华:我们将要在这里论述的《严重误导人们的几个热处理问题》的例子,都是在我们实际工作中遇到的,不是杜撰出来的,而且这个现象十分普遍,很多人对热处理都是这种认识程度。呼吁:真要大力普及热处理知识!要像当初对读书认字的扫盲工作一样,广泛普及热处理常识!!!1.我的产品热处理硬度HRC只能是60HRC,59或61HRC我都不能接受?经常遇到受委托的热处理产品硬度值只能在某一个确定值上,不能有偏差!比如要求热处理硬度达到60HRC,你热处理之后达到59HRC,或61HRC就 视为不合格产品。殊不知,洛氏硬度机的允许偏差还在1HRC呢!你和他解释热处理道理,他(她)会摆出一副“上帝的面孔”:你想不想做我的热处理产品?市场竞争嘛!热处理厂家只好硬着头皮承接,至于热处理厂家怎么作好的?同行们肯定能猜测的出来的!真是“人有多大胆,地有多大产”。2.淬火出来的工件没有冷到室温,不能进行回火?有些人认为淬火出来后,还没有冷却到室温时,不能进入回火工序。实际上很多钢种,尤其低、中碳钢,其马氏体转变终了点大都高于室温,冷到室温时,反而容易开裂,淬火出来后就可以尽快转入回火工序。3.淬火出来的工件必须带温回火?这种做法是不可取的,要根据钢种的马氏体转变点来决定淬火之后的回火前的入炉温度!为了防止淬火开裂,不能妄加推测,一概而论的采用带温回火的办法!4..我的产品退火之后,要放置一周之后,你才能热处理淬火?个别老板自称有提高模具使用寿命的秘诀!他的秘诀是什么呢?探其究竟,竟然是要求热处理者做完退火处理之后,不能马上进行淬火回火处理。模具必须在退火和淬火之间要在室温放置一个礼拜时间!说是:释放退火应力!这个道理不知道那位专家能给于解答?!真是世界之大无奇不有!5.产品尺寸加工已经全部完成,要求热处理保证不变形?有的人为了节省产品加工费用,在热处理之前,把所有的尺寸加工结束,然后去热处理淬火回火。要求热处理者保证在热处理过程中不变形,或者只允许变形量在最后一道冷加工的公差带值内!热处理的过程实质上就是一个组织变形阶段,微观上的变形积累,有谁敢保证不在宏观上表现出来成为尺寸变形呢?为了节省他自己的费用,把问题转嫁给热处理者,这些人“聪明”吧?!6.热处理的产品没有硬度?很多委托产品外加工的企业,曾几何时学会了要求进货检验,既然领导提出这个要求,那么伙计们就正儿八经对待了,也去买一台洛氏硬度计回来,放到工厂里,开始对热处理后的产品开始进货检验了。这些本无可非议,但是他们老是对热处理产品检验不合格!这可忙坏了热处理公司,怎么会呢?明明白白是经过检验合格出厂的,怎么到用户手中就不合格了呢?公司上下不得其解。热处理公司严肃对待,紧急派员去处理此事!真是不看不知道,一看吓一跳! 原来他们对热处理的产品的脱碳层也不去除(加工余量足够保证加工之后,不会残留脱碳层),就直接在工件表面上面打HRC硬度了!这怎么会有高硬度呢?My god! 这到底是谁对谁不信任呢?7.热处理工学好铁碳平衡相图就可以了?在很多资料中说明铁碳平衡相图在热处理中是十分重要的知识,是制定钢铁材料加热工艺的依据,而且指出:尤其是热处理工必须熟练掌握铁碳平衡相图。铁碳相图是铁碳合金在平衡状态时的组织组成图,而不是获得非平衡的马氏体、贝氏体等组织的转变图。铁碳相图的临界温度参数仅仅局限在碳钢和铸铁,非合金钢和合金铸铁。合金钢和合金铸铁的平衡状态图由于添加了其它合金元素,与铁碳平衡状态图相差还是很大的。铁碳平衡相图是加热和冷却过程中的速度是及其缓慢的结果,而且又局限于铁碳合金钢种,这个理论状态,是不可能在实际生产中大量运用,实际淬火等热处理加热冷却过程中组织转变都是在一定加热速度和冷却速度下进行的,不是完全达到平衡状态。所以,铁碳平衡相图仅仅是研究热处理、学习热处理的必备基础知识和出发点,而不是直接在热处理工艺过程中运用的相图。热处理工熟练掌握了铁碳平衡相图知识只是热处理学习的开端,不能达到使用铁碳平衡相图来处理工艺实际问题的境界。热处理工学好铁碳相图仅仅是具备热处理入门知识之一。8.退火工件可以形成等轴晶粒?在低碳钢退火工艺中,很多人认为可以获得等轴晶粒。实际上,在沸腾钢中容易获得等轴晶粒度。在Al铝镇静钢中是很难达到等轴晶粒组织的。尤其经过冷挤压的变形件退火,晶粒很明显的呈变形挤压组织形态!即使950℃以上的退火温度也难以达到等轴晶粒。信不信由你!9.硬度越低挤压变形越好,越容易?人们的直接思维是:硬度越越低越容易挤压变形。在钢材的挤压工艺中,珠光体球化组织状态变形能力最高,但是这个组织状态比起片状珠光体的硬度一般都高,所以要求挤压件的原始组织是珠光体球化组织的技术要求,而不能采用硬度最低的片状珠光体组织。10.锻模要求高硬度正确吗?在使用热锻模的用户中,很多人喜欢提出高硬度的要求,甚至要求52―55HRC。这个观念是错误的。这个现象的出现,究其原因,应该是某些不规范的热处理企业或某位“大师”在做锻模对外热处理业务时,没有真正按照锻模的服役条件来淬火,而是降低淬火温度、缩短保温时间,仅仅满足用户的硬度要求,这种硬度值看似符合标准(或规范)的锻模硬度范围,由于没有考虑红硬性,在使用时,锻模的抗回火能力差,硬度很快就会降低,用户对这种使用过的锻模再检测时,发现锻模的热处理硬度不高。锻模的“老板”就动脑筋了:下次热处理时提高硬度要求,结果发现提高硬度的锻模比上一次按照标准、规范选取的硬度值的锻模寿命提高了,于是他很高兴:原来提高硬度就能解决这个问题。他怎么能知道是热处理的厂家或“大师”的无能的热处理水平造成超出标准的硬度反而寿命长的奥秘呢?结果这个问题谬种误传,致使热锻模的技术要求的硬度值一天比一天的高!在标准的硬度范围内的具有红硬性的热锻模,其寿命是良好的!锻模要求高硬度是不正确的!( 图片来源:视觉中国
)11.铝合金件处理之后表面皱纹就是热处理过烧吗?铝合金件在固溶时效处理之后,判断在固溶时是否过烧有两种方法:金相法和表面状态色泽法。根据工件表面色泽、状态判断在热处理固溶时是否过热便于现场及时处理,但是需要丰富经验。金相法判定准确、但是要解剖实物,是破坏性的检测判定,容易造成浪费。根据工件表面色泽、状态判断:①件表面暗灰色,②工件表面有起小泡的现象,③出现裂纹,裂纹断口粗糙。有上述情形之一时,有过烧可能。这是只在热处理之后的工件上观察。当固溶时效件已经进行了后续加工,再观察时,发现铝合金工件表面有异常现象-----粗糙、变形、皱纹等,不能简单地认为是热处理过烧了。由于铝合金的强度和黑色金属相比较还是低的,就要分析后续工序的作用和影响了。尤其后续的抛光、喷砂处理,对表面的影响不能忽视。当在工件局部出现“水面波纹”式的皱纹时,不能判定为热处理过烧,而是喷砂的压力太高或喷砂的时间过长,在铝合金表面形成的变形层的原因。这个“水面波纹”式的皱纹不具有铝合金过烧的特征,而是具有表面受冲击形成塑性变形的特征,这时候应该判定为:喷砂缺陷!采用金相法裁定,证实是喷砂缺陷。12.手册说可以热处理淬火达到这个硬度,你为什么做不到这个硬度?有些人认为,他设计时的硬度选择是按照手册中的硬度范围选定的,你热处理怎么就说达不到这个硬度呢?例如:用弹簧纲60Si2Mn来制作大型件,由于实际工件厚度很大,厚薄显著,热处理已经没有好的办法达到要求的硬度标准。手册中硬度是可以达到:58―60HRC。结合实际工件是没有办法达到的。只能降低热处理要求。决定热处理的硬度受下列几个因素控制:材料牌号、模具尺寸大小、工件重量、形状结构,后续加工方式等因素。模具热处理之后不是内外硬度都是一样的,要根据模具尺寸大小来选择材料和设计尺寸,不能直接按照设计手册里的技术标准和硬度要求来选取,手册上的硬度标准是来自小试样的热处理结果,在运用到实物上时一定要按实际情况来决定合理的硬度指标。不合理的硬度指标,比如过高的硬度,就会损失工件的韧性,造成工件的使用开裂。13.对待热处理这个行业为什么一直是高技术含量低加工价值呢?很多了解热处理的人认为热处理难学、难做、实际人才的成长也不容易。也有人说:热处理就是把工件烧烧红,往水里一放,就好了。这么简单吗?既然成为一个学科,那肯定不是那么简单。如果按照那些“烧烧红,往水里一放”的人的观点看待所有问题,那世界就没有难事了。飞机一加速度不就上天了吗?火车一加煤不就跑起来了吗?飞船甩到太空不就能飞了吗?电脑一通电不就可以使用了吗?一座跨海大桥用几根钢丝来起来不就行了吗?按照那些“低价值”人的观点,世界万物都可以用“一……,就……”来看待了。当那些人不需要热处理时,总是夸夸其谈说,热处理怎么重要,人们怎么怎么对热处理重视;当他需要委托别人做热处理加工时,就说热处理“烧烧红,往水里一放就可以了”,不愿意支付比较合理的热处理加工费;当出了开裂、使用寿命低等等问题时,就认为“热处理是万恶之首”,都是热处理惹的祸;当国人的热处理有某些欠缺时,就说某国热处理怎么怎么的高级、先进。热处理这个行业一直是高技术含量低加工价值的真实原因是观念的问题和一些人对热处理行业的偏见。14.这个产品是你热处理的,我在使用中出了问题,你热处理负责?某企业在使用模具过程发生模具断裂打伤操作工的情况,该企业立即通知热处理厂家:在你家热处理的模具使用中打伤人了,你们要赔偿多少多少!问其原因,得到的答复是,这个产品是你们热处理加工的,出了事故,所以要求你们赔偿。看看多么理直气壮的理由!产品失效要从设计、选材、材料缺陷、工艺缺陷(包括热处理)、装配与使用等方面分析,找出真正的原因。为了推卸责任武断认定是热处理的原因造成失效是没有道理的。为什么医生看病一定要亲自看到病人本人,我认为和我们对产品的失效要做全面分析废品的设计、选材、材料缺陷、工艺缺陷(包括热处理)、装配与使用过程等方面是一个道理,不能直接认定就是哪个环节有问题一样!此事后来经过最权威机构鉴定,热处理的质量完全正常,不是造成那个事故的原因。真正原因是使用问题-----过载!对某行业的知识缺乏是有情可愿的,但是处理问题不是采用科学的态度就是无知了。我为从事热处理工作而高兴,为什么?你看热处理已经能“包治百病”了,什么事情都找热处理啊!15.我委托你热处理时,我的产品是好的,你热处理搞坏了,你热处理负责赔偿?这种说法在处理热处理质量问题时,会经常遇到,听到这个说法之后,热处理人真是哭笑不得。如果你碰到这样的顾客,那问题肯定出在顾客身上,倒不是热处理有问题了!因为顾客对热处理之前的制造质量过程控制根本不了解,没有考虑为热处理创造良好的预处理状态。16.我的热处理硬度合格,你的产品早期失效与我热处理无关?热处理不仅要保证合格的硬度值,更要注重工艺选择和工艺过程的控制。过热的淬火回火可以达到要求的硬度;同样,淬火欠热,通过调整回火温度,也可以凑合到要求的硬度范围。这个做法大有人在。有的为了节省用电量,欠热淬火;有的是由于加热炉的极限温度限制,欠热淬火。这样的热处理产品早期失效怎么与热处理无关呢?17.我的锻造尺寸合格,热处理质量问题与我锻造无关?锻造工序是为了消除材料缺陷,改善组织形态,提高材料性能。节约机械切削加工量,提高材料利用率。但是当今的锻造者把“消除材料缺陷,改善组织形态”忘的一干二净,仅仅在保证锻造尺寸上“下工夫”,全然不顾提高材料性能方面的要求了。更令人惊叹的是有些材料通过锻造工序,不是提高了材料性能,反而把材料的性能搞坏了。锻造者不分青红皂白地采用锻造余热退火的方法,结果在材料中形成严重的网状碳化物组织。由于材料锻造的加热温度大多远远高于热处理淬火的加热温度,那种“严重的网状碳化物组织”发生组织遗传,给产品质量带来严重后果。18.模具失效热处理占高比例?国内外关于模具早期失效原因的统计数据:失效原因日本的统计数据%上海地区的统计数据模具材料质量不好717.8模具设计不合理103.3热处理工艺不妥4452模具加工方法不好8.9对模具材料性能缺乏认识5―模具材料下料不当3模具材料选择不当模具使用条件不好11锻造工艺不妥其他方面14这个数据列表说明的是对以往事故的统计结果,在对未来事故的预测上是不适用的。就是说对明天的某个模具失效的原因判定,不能就此认为模具失效的原因热处理占44~52%。而是要针对性的做分析。这个统计数据误导了不少人,让人们形成了一个思维定势:认为模具失效就是热处理问题。希望大家注意这个问题。19.回火色与温度有关?回火之后钢的表面呈现一种氧化膜的颜色,称为回火色。很多情况下,需要根据回火色判定回火温度。回火色随温度变化,因此可以根据回火色大体判定回火温度。但是回火色还与回火时间有关,通常都以5分钟时间为准。碳钢不同温度时的回火色,以5分钟为准,表面色泽如下:淡黄色:200℃草黄色:220℃褐色:240℃紫色:260℃蓝紫色:280℃深蓝色:290℃蓝色:300℃淡蓝色:320℃蓝灰色:350℃灰色:400℃不锈钢的不同温度时的回火色:淡麦黄色:290℃麦黄色:340℃淡红棕色:390℃淡红色:450℃淡蓝色:530℃深蓝色:600℃低合金钢的不同温度时的回火色:淡麦黄色:225℃麦黄色:235℃淡红棕色:265℃淡红色:280℃淡蓝色:290℃深蓝色:315℃但是在很多资料中,只是仅仅提到色泽与温度的关系,忽略了时间这个关键前提,同样温度下,随着保温时间的延长,最终的色泽会偏向更高的温度色泽。往往会造成实际温度的误判。20.真空热处理(淬火)变形小?在热处理变形中有两个概念:组织变形和形状结构变形。研究所得的结果是:真空热处理比其他炉型热处理获得同样组织和硬度时,变形最小。即:组织变形最小。对于形状结构变形,真空热处理往往不如其他炉型的热处理变形小,其他炉型的热处理,例如淬火,很容易采用分级、等温、炉外校直等方法来控制变形量,真空淬火由于这些功能的不完善,有时反而会增大。这两个概念的混淆,给人们的印象是:真空热处理变形小,这是错误或不全面的理解!21.真空加热有淬火增碳?在分析真空热处理工件增碳现象时,有两种误解:第一,认为是工件在淬火油中增碳;第二,认为是加热热室的石墨件造成增碳。其实,很多情况下不是这两个原因,而是加热热室的清洁度不高,有大量淬火油在工件进出炉、料筐污染、送料小车进出带入热室,残留在热室冷壁上,加热时形成挥发性还原气氛,对工件增碳。除了在1050℃高温以上的温度直接入油外。 1050℃以下的加热工件油淬火时,稍做预冷入油不会形成明显的增碳现象。对加热室的石墨件等对工件的增碳情况,也不能排除,但是完全没有残留淬火的气氛严重。真空加热淬火的增碳现象更为严重的是来自淬火油污染炉膛的原因,并不是人们所说的油中淬火或石墨件的原因!End本文由百家号作者上传并发布,百家号仅提供信息发布平台。文章仅代表作者个人观点,不代表百度立场。未经作者许可,不得转载。电力界百家号最近更新:简介:关注能源、电力。微信公众号:my12398作者最新文章相关文章当前位置: >
明嘉金属:汽车行业金属热处理常见问题的探讨
——盖世微课堂现场实录
5月7日晚8点30分,&盖世微课堂&&汽车行业金属热处理常见问题的探讨&正式开讲!特邀行业资深专家上海明嘉金属科技有限公司副董事长兼总经理崔津湘开堂授课并解答微友疑问,同时,来自汽车零部件及相关企业共281位人士在群内展开热烈讨论。以下是课堂焦点内容速记汇总,与业内共享!
一、热处理相关定义
热处理过程通俗讲就是加热、保温及冷却过程,是机械工业的重要组成部分,现代制造业生产链上不可或缺的极其重要环节,是促进金属材料潜力充分发挥、提高机械零件内在质量和使用寿命的关键加工工序,是制造业的基础技术。
是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上某一温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。
目的:获得金属材料内部马氏体或贝氏体组织。
将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间,随后用符合要求的方法冷却,以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。
①提高组织稳定性,使工件在使用过程中不再发生组织转变,从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。
②消除内应力,以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。
③调整钢铁的力学性能以满足使用要求。
④调整淬火硬度。
①低温回火:工件在250℃以下进行的回火。
②中温回火:工件在250~500℃之间进行的回火。
③高温回火:工件500℃以上进行的回火。
将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺。
(1)对于力学性能要求不高的碳钢、低合金钢结构件,可作最终热处理。
(2)对于低碳钢可用来调整硬度,避免切削加工中的粘刀现象,改善切削加工性。
(3)对于共析、过共析钢,正火可消除网状二次渗碳体,为球化退火作准备。
将亚共析钢工件加热至AC3以上20&40度,保温一段时间后,随炉缓慢冷却至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。
(1)降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工。
(2)细化晶粒,均匀钢的组织及成分,改善钢的性能或为以后的的热处理做准备。
(3)消除钢中的残余内应力,以防止变形和开裂。
5.球化退火:
将钢加热到Ac1以上20~40℃,保温一段时间,然后缓慢冷却到略低于Ac1的温度,并停留一段时间,使组织转变完成,得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。(主要用于高C钢)
6.固溶处理:
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。
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。
8.调质处理:
一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
二、金属热处理的种类
■整体热处理:零件整体硬化。
淬火/正火/调质/固溶/时效/退磁等。
■表面热处理:表面强化。
高中频淬火/火焰淬火/高束能淬火/激光淬火等。
■化学热处理:
发黑/渗碳/氮化/碳氮共渗/氧化/电镀/涂层等
■钎焊加工:焊接加工
铜基钎焊/银基钎焊/镍基钎焊等
■真空烧结:PM/MIM粉末冶金
主要应用于复杂精密小零件粉末成型后烧结加工。
三、金属热处理过程
&热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。
&这些过程互相衔接,不可间断,连续作业。
&加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多,最早是采用木炭和煤作为热源,进
&而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制且无环境污染。利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或金属,或以至浮动流态粒子进行间接对流加热。
&加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度,是保证热处理质量的主要问题。
&加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织。另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全,这段时间称为保温时间。采用高能密度加热(激光;高、中或工频)和表面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长。
&冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,冷却方法因工艺不同而不同(主要有高压氮气、油冷、盐浴、聚合物水溶液、盐水、空气冷却等),主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢,正火的冷却速度较快(空冷),淬火的冷却速度更快(介质冷却)。但还因钢种不同而有不同的要求,例如空硬钢(空气中冷却或普通风扇冷却)就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。
四、影响热处理件质量的因素
■热处理工艺因素
1、氧化与脱碳
脱碳:钢在某些介质中加热时,产品表面产生氧化或介质会使钢表层的含碳量下降,外观严重不良甚至于影响尺寸。
防止方法:
(1)采用脱氧良好的盐浴炉加热。
(2)可控保护气氛(氮氢混合气、氮 甲醇、丙烷 空气等)炉中加热。
(3)真空炉中少无氧气进行加热。
(4)正确控制加热温度与保温时间。
2、变形与开裂
工件淬火中变形与开裂是热应力与相变应力复合的结果。
防止方法:
(1)合理的材料冶炼、锻造与必要的预先热处理。
(2)合理的淬火和冷却(含介质)工艺。
(3)淬火工艺操作完成后及时进行回火处理。
■工件的结构因素
1、为了防止淬火时产生应力集中,应避免零件上尖角,棱角设计成圆角或倒角。
2、避免厚薄悬殊的断面。
3、尽量采用对称封闭结构。
4、采用组合结构。
5、有利于机械加工修正变形。
五、汽车产品热处理相关
(一)汽车产品热处理部分技术瓶颈
1、汽车零部件细长件的变形较直问题;
2、渗碳、渗氮零部件渗层和硬度均匀性;
3、不同的汽车零部件热处理过程中装炉或摆放的问题;
4、汽车冷作模具经真空热处理 TD强化热处理后变形组合的问题;
5、因材料、设计、冷加工、热处理、电镀、实际使用等某个环节出现问题,进行失效分析;
6、淬火冷却介质的稳定性、持久性较差,造成产品、模具热处理品质的不稳定;
7、热处理设备的炉温均匀性,制造厂家都是以空炉九点测试合格,但实际生产中往往超标。
(二)汽车产品热处理发展趋势
1.新材料、新技术对热处理技术的升级改造,热处理技术发生了很多实质性的变革,热处理技术正在向高品质、更精密、更环保、高度智能化的方向发展。
2.汽车零件的渗碳热处理装备主要有箱式多用炉,单排、双排以及多排连续炉,真空(低压)渗碳高压气淬炉等,热处理技术发展的重要标志是传感技术和计算机技术在生产中的应用。对热处理工艺参数,如温度、时间、碳势、淬火过程以及动作程序完全自动控制,甚至可以根据零件的技术要求、材料牌号及特性等,系统可以自动生成工艺,实现智能控制。汽车零件渗碳热处理生产线的特点有:
3.工业计算机对炉温、碳势、自动线动作程序的监控与数据自动采集。
4.自动线渗碳热处理工艺过程的自动跟踪与监控,实现渗碳工艺仿真与优化和零件渗碳质量的预测,对炉内温度、碳势和动作的实时显示及控制,系统故障自动诊断、显示及报警。
5.节能减排、环保高效、精准监测的热处理加工设备的不断研发、制造、投入和热处理工艺参数的优化是稳定汽车产品热处理品质、效率的关键。
6.为适应更高真空渗碳的需要,开发了在℃高温渗碳能够保证组织细化的新型齿轮钢。真空(低压)渗碳具有工艺时间大大缩短、原料消耗极少、零件变形小、热处理质量好、零件表面光洁、无污染的显着特点,是真正意义上的清洁、绿色热处理。
六、严重误导人们的几个热处理问题
1.真空加热有淬火增碳?
在分析真空热处理工件增碳现象时,有两种误解:第一,认为是工件在淬火油中增碳;第二,认为是加热热室的石墨件造成增碳。其实,很多情况下不是这两个原因,而是加热热室的清洁度不高,有大量淬火油在工件进出炉、料筐污染、送料小车进出带入热室,残留在热室冷壁上,加热时形成挥发性还原气氛,对工件增碳。
除了在1050℃高温以上的温度直接入油外。1050℃以下的加热工件油淬火时,稍做预冷入油不会形成明显的增碳现象。
对加热室的石墨件等对工件的增碳情况,也不能排除,但是完全没有残留淬火的气氛严重。
真空加热淬火的增碳现象更为严重的是来自淬火油污染炉膛的原因,并不是人们所说的油中淬火或石墨件的原因!
2.我的锻造尺寸合格,热处理质量问题与我锻造无关?
锻造工序是为了消除材料缺陷,改善组织形态,提高材料性能。节约机械切削加工量,提高材料利用率。但是当今的锻造者把&消除材料缺陷,改善组织形态&忘的一干二净,仅仅在保证锻造尺寸上&下工夫&,全然不顾提高材料性能方面的要求了。更令人惊叹的是有些材料通过锻造工序,不是提高了材料性能,反而把材料的性能搞坏了。锻造者不分青红皂白地采用锻造余热退火的方法,结果在材料中形成严重的网状碳化物组织。
由于材料锻造的加热温度大多远远高于热处理淬火的加热温度,那种&严重的网状碳化物组织&发生组织遗传,给产品质量带来严重后果。
3.手册说可以热处理淬火达到这个硬度,你为什么做不到这个硬度?
有些人认为,他设计时的硬度选择是按照手册中的硬度范围选定的,你热处理怎么就说达不到这个硬度呢?
例如:用弹簧纲60Si2Mn来制作大型件,由于实际工件厚度很大,厚薄显著,热处理已经没有好的办法达到要求的硬度标准。手册中硬度是可以达到:58&60HRC。结合实际工件是没有办法达到的。只能降低热处理要求。
决定热处理的硬度受下列几个因素控制:材料牌号、模具尺寸大小、工件重量、形状结构,后续加工方式等因素。模具热处理之后不是内外硬度都是一样的,要根据模具尺寸大小来选择材料和设计尺寸,不能直接按照设计手册里的技术标准和硬度要求来选取,手册上的硬度标准是来自小试样的热处理结果,在运用到实物上时一定要按实际情况来决定合理的硬度指标。不合理的硬度指标,比如过高的硬度,就会损失工件的韧性,造成工件的使用开裂。
4.这个产品是经热处理加工的,出了问题全部由热处理负责。
某企业在使用产品过程中发生问题,该企业立即通知热处理厂家索赔
产品失效要从设计、选材、材料缺陷、工艺缺陷(包括热处理)、装配与使用等方面分析,找出真正的原因,而简单的认定是热处理的原因造成失效是不科学的。
最正确的途径是在原材料和失效产品上按规范分别取样交有资质的权威机构进行专业的定性定量鉴定,检测材料化学成分、原始组织和热处理技术要求指标以及金相组织。
5.产品尺寸加工已经全部完成,要求热处理保证不变形?
为了节省产品加工费用,在热处理之前,把所有的尺寸加工结束或预留不合理的余量,然后去热处理淬火回火。要求热处理者保证在热处理过程中不变形,或者只允许变形量在最后一道冷加工的公差带值内。热处理加工实质上就是一个经过冷-热-冷的组织变形的过程,微观组织中的变形积累必在宏观上表现出来成为尺寸变形。
塑料、浇铸模具或部分表面要求耐磨和防腐蚀的产品,未经预先调质热处理(或调质热处理工艺不当)就将尺寸加工到位,此时交付进行渗氮处理后极易发生变形。
6.热处理工学好铁碳平衡相图就可以了?
在很多资料中说明铁碳平衡相图在热处理中是十分重要的知识,是制定钢铁材料加热工艺的依据,而且指出:尤其是热处理工必须熟练掌握铁碳平衡相图。
铁碳相图是铁碳合金在平衡状态时的组织组成图,而不是获得非平衡的马氏体、贝氏体等组织的转变图。铁碳相图的临界温度参数仅仅局限在碳钢和铸铁,非合金钢和合金铸铁。合金钢和合金铸铁的平衡状态图由于添加了其它合金元素,与铁碳平衡状态图相差还是很大的。
铁碳平衡相图是加热和冷却过程中的速度是及其缓慢的结果,而且又局限于铁碳合金钢种,这个理论状态,是不可能在实际生产中大量运用,实际淬火等热处理加热冷却过程中组织转变都是在一定加热速度和冷却速度下进行的,不是完全达到平衡状态。所以,铁碳平衡相图仅仅是研究热处理、学习热处理的必备基础知识和出发点,而不是直接在热处理工艺过程中运用的相图。
热处理工熟练掌握了铁碳平衡相图知识只是热处理学习的开端,不能达到使用铁碳平衡相图来处理工艺实际问题的境界。
热处理工学好铁碳相图仅仅是具备热处理入门知识之一。
7.为什么热处理是高含量低价值?
对待热处理这个行业为什么一直是高技术含量低加工价值呢?多年来机械行业重&冷&轻&热&,对于冷加工的设计、精度、设备要求很高,但对于热处理加工在整个产业链中使产品的综合机械性能大幅度提高的事实却往往视而不见,甚至于简单的理解为热处理就是把工件加热烧红,往水里一放就好了。热处理既然成为一个学科,需要设备、工艺、操作、检验、系统等各方面的综合管控,才能够满足客户各种功能、外观产品件的技术要求。
七、提问环节
1.铝陶瓷制品,如何提升表面耐热性?
属于新材料涂层问题,应不属于热处理范畴。
2.如何减少细长螺钉热处理过程中的弯曲变形?
装炉的摆放方式、热处理温度去中下限、夹具回火校正
3.高频热处理中影响产品品质的关键因素有哪些?
1)硬度不足-工艺加热温度低、材料原始组织粗大、冷却介质或冷速慢或转移时间长、
2)加热不均匀-感应线圈制作与产品间距不均匀
3)开裂-加热温度过高、设计的尖角、键槽和尺寸落差大、冷却介质选择不当冷速过大、返工
4)变形-加热不均匀、功率小加热时间长
4.垫圏26.5*10.3*1日本材料SK5热处理要求HRC60一65疲劳湾曲试验12000N力压10万次以上!我们焠火温度800回火温度180回火时间2小时做出来的硬度为HRC61湾曲试验不合格只有5一8万次,请问专家有好的办法改善韧性吗?
建议回火时间加长1小时或增加二次回火,保温时间不低于2小时。
5.我想要了解一下控制热处理的变形问题有哪些比较好的方法或者工艺?
要看具体的产品外形尺寸、形状、材料、热处理类别。
6.超声波去应力和热处理去应力有什么异同,适用范围分别是什么?
热处理去应力是将工件缓慢加热到Ac1以下一定的温度并保温一段时间,然后缓慢冷却(防止过快冷却造成新的应力),工件的内部组织不发生变化,加热温度越高内应力消除越彻底(超过600度应力完全消除),在粗加工之前精加工之后进行,对于淬火、调质工件去应力退火温度应低于回火温度,以免降低硬度、强度。适用于铸件、锻件、焊接件、机械加工件、形变加工件。
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