熱處理是管件機(jī)械製造(zào)中的一個重要環節,熱處理的質量好壞,直接(jiē)關係著產品或零件的內在質量及性能。在生產中影響熱處理質量的(de)因素很多,為了確保產品質量達到國家標準或行業標準規定的要求(qiú),所有的熱處理零件從(cóng)原材料進廠開始,每一道熱處理工序後都必須進行嚴格的檢驗。產品出現質量問題不能直(zhí)接轉入下道工序,這樣才能確保產品質(zhì)量。另外在熱處理生產中一個稱職的檢驗員,隻(zhī)是按照技術(shù)要(yào)求對熱處理後的工件進行質量檢(jiǎn)驗和把關是不夠的。更重要的(de)任(rèn)務是當好參謀。在熱處理(lǐ)的生產(chǎn)過程中首先要看操作者是不是(shì)嚴格執行工藝規程,工藝參數是否正確。在質量檢驗(yàn)過程中如果發現質量問(wèn)題(tí)要幫助操作(zuò)者分析產生質量問題的原因,找出解決問題的方法。把(bǎ)可能影響(xiǎng)熱處理質量(liàng)的各種因素(sù)都控製起(qǐ)來以保證生產出質量優良(liáng)、性能可靠(kào)、用戶滿意的合格品。
一、熱處理質量檢驗的內容
(一)預先熱處理
預先熱處理的目的是改善原材料的組織、軟化(huà),以便於機械加工,消除應力,獲得理想的熱處理原始組織等。對有些大件預先熱處理也是最終熱處理(lǐ),預先熱處理一般采用正火及退火。
1)鑄鋼件的擴散退火 由於在高溫長時間加熱晶粒易粗大,在退火後還應(yīng)再進(jìn)行一次(cì)完全退火或正火來細化晶粒。
2)結構鋼的完全退火 一般用於(yú)中低碳鋼鑄件、焊接件、熱軋及熱(rè)鍛件的改善組織、細化晶粒、降低硬度、消除(chú)應力等。
3)合金結(jié)構鋼的(de)等溫退火(huǒ) 主要用於42CrMo等鋼的退火。
4)工具鋼的球化退火 球化退火的目的是改善(shàn)切削加(jiā)工性能及冷(lěng)變形性能(néng)。
5)去應(yīng)力退火 去應力退(tuì)火的目的是消除鑄(zhù)鋼件、焊接件、機加工件的內應力,減少後工序的變形與(yǔ)開裂。
6)再結晶退火 再結晶退火的目的是(shì)消除工件的冷作硬化。
7)正火 正火的目的是改善組織、細化晶粒,可作為預先熱處(chù)理,也可作為最終熱處理。
上述退火與正火獲(huò)得的組織都是珠光體。在質量檢驗中,重點是做(zuò)工藝參數的檢查,即(jí)在退火(huǒ)及正火進行過程中,做流動檢查(chá)工藝(yì)參數的執行(háng)情況,這是首要的,在過程結束後主要檢驗硬度,金(jīn)相組織,脫碳深度,及退火(huǒ)正火目的項,帶狀(zhuàng),網狀(zhuàng)碳化物等。
(二)退火與正火缺陷的判斷
1)硬度過高 中碳鋼硬度過高,往(wǎng)往是退火時加熱溫度過高,冷速太快。高碳鋼則多是(shì)等溫溫(wēn)度偏低,保溫時間不足等等。出現上述問題可(kě)按正確(què)的工藝參數重新退火降低硬度。
2)網狀組織 這種(zhǒng)組織多(duō)出現於亞共析及過(guò)共析(xī)鋼(gāng)中(zhōng),亞共析鋼中(zhōng)出現網狀鐵素體,過共析鋼(gāng)中出現網狀碳(tàn)化物,原因是加熱溫度過高,冷卻速度過慢造成,可用正火消除。檢驗時按規定標準檢驗。
3)脫碳 當退火或正火時,在空氣爐中進行,工(gōng)件沒有氣體保護加熱時,因金屬表麵(miàn)產生氧化而脫碳。
4)石墨碳 石墨碳是由碳化物分解而得,主要(yào)是(shì)加熱溫度(dù)過高、保溫時間(jiān)過長造成的。鋼中出現是石墨碳後(hòu)會發現(xiàn)淬火硬度低、軟點、強度低、脆(cuì)性大、斷口呈灰黑色等問題,出現(xiàn)這種石墨碳時工件隻能報廢。
(三(sān))最後熱處理
在生產中最後熱處理的質量檢驗通常包括(kuò)淬火(huǒ),表(biǎo)麵淬火,回火後的檢驗。
1)變形。淬火變形按要求進(jìn)行(háng)檢查,如變形(xíng)超(chāo)過規定,應再經校直處(chù)理,如(rú)因某種原因無法校直,而(ér)變形量又超過加(jiā)工餘量時,可做返修處理(lǐ),方(fāng)法是將工件在軟態校直後(hòu)再淬(cuì)火回火重新達到要求,一般工(gōng)件淬火回火後的變形量,不大(dà)於2/3到1/2餘量。
2)開裂。任何工件(jiàn)表麵不許有裂紋,因(yīn)此熱處理件都必須100%檢查,應該重(chóng)點檢(jiǎn)查應(yīng)力集中部位、尖角、鍵槽、薄壁孔、厚薄交界處(chù)和突出與凹陷處等等。
3)過熱與過燒。過熱與過燒用金相顯微鏡檢測,工件淬火後,不(bú)許有粗針狀(zhuàng)馬氏體過熱組織及晶界氧化的過燒組織,因為過熱與過燒會引起強度降低、脆性增大(dà)極易開裂。
4)氧(yǎng)化與脫碳。加工餘量小的工件,氧化與脫(tuō)碳要控製的嚴(yán)一些,對切削刀(dāo)具與磨(mó)具來說,不(bú)允許有脫碳現象,在淬火件發現嚴重氧化與脫碳時,加熱溫(wēn)度一定過高或保溫時間過長,因此必須同時作過熱檢驗。
5)軟(ruǎn)點(diǎn)。軟點將造成工件磨損及疲勞(láo)損壞(huài),故(gù)不許有(yǒu)軟(ruǎn)點,其形成原因多為加熱與冷卻不當或原材料(liào)的組織不均勻,存(cún)在(zài)帶狀組織(zhī)及(jí)殘留脫碳層等等,出現軟點後應及時進(jìn)行返修處(chù)理(lǐ)。
6)硬度不(bú)足。通常工(gōng)件淬火時加(jiā)熱溫度太高,殘餘奧氏體太(tài)多會引起(qǐ)硬度的降低,加熱溫度偏低或保(bǎo)溫時間不足,以(yǐ)及淬火(huǒ)冷卻速度不夠(gòu)、操作不當等都會造成淬火硬度不足。對上述情況隻有進(jìn)行返修(xiū)處理(lǐ)。
7)鹽浴爐。高中頻及火焰淬火的(de)工件,不許(xǔ)有燒(shāo)傷現象。
經過最後熱處理的(de)零件表麵不許有腐蝕,磕碰、縮徑、損傷(shāng)等缺陷。
二、熱處理質量檢驗的項目和方法。
熱處理零件的技術要求不同,采用的熱處理工藝也不同,進(jìn)行質量檢驗的項目和方法也不一樣(yàng)。在(zài)熱處理生產(chǎn)中常用的質量檢驗項目和方法有以下幾種。
(一)化學成分的檢驗。
1)火花鑒別法。在熱處理生產中有經驗的檢驗人員(yuán)和熱處理工,都能靠觀察材料被砂輪磨削時產生的火(huǒ)花特征來鑒別零(líng)件材料的化學成分。
2)光譜分析法。用光譜儀可以測量和記錄出不同元素的譜線的波(bō)長和強(qiáng)度(dù),對照譜線表即可得出材料中所(suǒ)含元素及含量。
3)化學(xué)分析(xī)法。在實驗室(shì)用化學分析的方法可以準確地分(fèn)析出金屬材料中所有元素的含(hán)量,這種方法在工廠中最(zuì)常用。
4)微區化(huà)學成分分析。微區化學成分分析的方法由電子探針x射(shè)線分(fèn)析,俄歇電子能譜分析,離子探針(zhēn)分析等方法。
(二)宏(hóng)觀組織檢驗及斷口分(fèn)析(xī)。
1)宏觀檢驗法。鋼材的宏觀經驗常(cháng)用酸浸腐蝕的方法,包括熱酸浸蝕檢驗,冷酸浸蝕檢驗,電解(jiě)酸蝕等方法。
2)斷(duàn)口分析。分析包括宏觀斷口分析,顯微斷(duàn)口分析。
(三)顯微組織分析。
1)鋼熱處理後的纖(xiān)維組織鑒別。
2)鋼的顯微缺陷檢驗。
3)鋼中(zhōng)非金屬夾雜物的檢驗(yàn)。
4)化學熱(rè)處理的層深測定。
5)灰鑄(zhù)鐵(tiě)的組(zǔ)織檢驗。
6)常(cháng)用有色金屬的組織分析。
(四)力學性能(néng)試驗(yàn)。
1)熱處理零件的硬度檢驗。
2)熱處理(lǐ)零件的機械性能試驗。
(五(wǔ))無損檢測。
1)內部缺陷的檢(jiǎn)測。
2)表層缺陷檢測(cè)。 |