金属热处理缺陷分析及
案例
Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
<<金属热处理缺陷分析及案例>>试题
一、填空题
1、热处理缺陷产生的原因是多方面的，概括起来可分为热处理前、热处理中、热处理后三个方面的原因。
2、热处理缺陷分析方法有：断口分析、化学分析、金相检验、力学性能试验、验证试验、综合分析。
3、断裂可分为两种类型：脆性断裂和韧性断裂。
4、金属断裂的理论研究表明：任何应力状态都可以用切应力和正应力表示，这两种应力对变形和断裂起着不同的作用，只有切应力才可以引起金属发生塑性变形，而正应力只影响断裂的发展过程。
5、热处理变形常用的校正方法可分为机械校正法和热处理校正法。
6、热应力是指由表层与心部的温度差引起的胀缩不均匀而产生的内应力。
7、工程上常用的表面淬火方法主要有高频感应加热淬火和火焰淬火两种。
8、热处理中质量控制的关键是控制加热质量和冷却质量。
9、过热组织晶粒粗大的主要特征是奥氏体晶粒度在3级以下。
10、真空热处理常见缺陷有表面合金元素贫化、表面不光亮和氧化色、表面增碳或增氮、粘连、淬火硬度不足、表面晶粒长大。
11、低温回火温度范围是（150－250）℃，中温回火温度范围是（350－500）℃，高温回火温度范围是（500－6 50）℃。
12、工件的形状愈不对称，或冷却的不均匀性愈大，淬火后的变形也愈明显。
13、马氏体片越长，撞击能量越高，显微裂纹密度会越大，撞击应力会越大，显微裂纹的数目和长度也会增加。
14、合金元素通过对淬透性的影响，从而影响到淬裂倾向，一般来说，淬透性增加，淬裂性会增加。合金元素对M S的影响较大，一般来说，M S越低的钢，淬裂倾向越大。
15、一般来说，形状简单的工件，可采用上限加热温度，形状复杂、易淬裂的工件，则应采用下限加热温度。
16、对于低碳钢制工件，若正常加热温度淬火后内孔收缩，为了减小收缩，要降低淬火加热温度；对于中碳合金钢制的工件，若正常加热温度淬火后内孔胀大，为了减小孔腔的胀大，需降低淬火加热温度。
17、工件的热处理变形分为尺寸变化和形状畸变两种形式。
二、单项选择题
1、淬火裂纹通常分为 A 四种。
A、纵向裂纹、横向裂纹、网状裂纹、剥离裂纹
B、纵向裂纹、横向裂纹、剥离裂纹、显微裂纹
C、纵向裂纹、横向裂纹、网状裂纹、表面裂纹
D、纵向裂纹、横向裂纹、剥离裂纹、应力集中裂纹
2、第一类回火脆性通常发生在淬火马氏体于 B 回火温度区间，这类回火脆性在碳钢和合金钢中均会出现，它与回火后的冷却速度无关。
A、（200－300）℃
B、（200－400）℃
B、（250－350）℃D、（300－400）℃
3、完全退火的加热温度区间是 B 。
A、AC1＋（30－50）℃
B、AC3＋（30－50）℃
C、AC m＋（30－50）℃
D、（850－900）℃
4、Ⅲ类热处理炉的有效加热区炉温均匀性要求控制在 B 。
A、±5℃
B、±10℃
C、±15℃
D、±20℃
5、气体渗碳层深度范围是 D 。
A、－
B、－
C、－
D、－
6、对于碳含量较高的55钢制试样，组织应力成为引起变形的主导因素，试样的变形为 C 。
A、中部直径增大，端部直径缩小，长度缩短
B、中部直径增大、端部直径增大，长度增大
C、中部直径缩小、端部直径增大，长度增大
D、中部直径缩小、端部直径缩小，长度增大
7、Cr13型不锈钢有明显的回火脆性，称为475℃脆性，因此Cr13型不锈钢应尽量避免在 B 回火。
A、（400－450）℃
B、（400－500）℃
C、（450－500）℃
D、（450－550）℃
8、盐水在 C 之间，具有最大的冷却能力，约相当普通水的10倍，而在低温区则与水的冷速相当。
A、（450－550）℃
B、（500－600）℃
C、（550－650）℃
D、（600－700）℃
9、结构钢经淬火＋低温回火处理后，其正常的组织状态为 B 。
A、索氏体
B、回火马氏体＋少量残留奥氏体
C、回火马氏体
D、回火马氏体＋碳化物
10、渗碳件的淬火温度通常为 D 。
A、AC1＋（30－50）℃
B、（780－800）℃
C、AC m＋（30－50）℃
D、（800－820）℃
11、冷作模具钢的最终热处理工艺是 A 。
A、淬火＋低温回火
B、淬火＋中温回火
C、淬火＋高温回火
D、淬火＋时效
三、多项选择题
1、热处理缺陷一般按缺陷性质分类，主要包括A、B、C、D
七大类。
A、热处理裂纹、变形
B、残留应力
C、组织不合格、性能不合格
D、脆性及其他缺陷
2、热处理是使金属零件改善A、B、C、D ，提高产品使用寿命和提高效能的重要工艺。
A、力学性能
B、物理性能
C、化学性能
D、工艺性能
3、钢件的横向淬火裂纹的形成倾向同以下因素有关：A、B、C。
A、钢的成分和硬化层分布
B、冶金质量
C、直径和形状
D、淬火加热温度
4、脱碳会明显降低钢的A、B、D 。
A、淬火硬度
B、耐磨性
C、耐蚀性
D、疲劳性能
5、渗碳组织缺陷主要有A、B、D。
A、表层碳化物过多，呈大块状或网状分布
B、残留奥氏体过多和马氏体粗大
C、针状组织
D、内氧化和黑色组织
6、氢脆可分为A、B、C、D。
A、内部氢脆
B、环境氢脆
C、可逆氢脆
D、不可逆氢脆
7、铝合金热处理可能产生的特殊热处理缺陷有A、B、C、D等。
A、高温氧化
B、包铝板铜扩散
C、起泡
D、腐蚀或合金耐蚀性能降低
8、为了防止电镀裂纹产生，可以采取以下措施A、B、C、D。
A、尽量减少零件在酸洗、电镀溶液中的停留时间
B、尽量降低溶液的温度
C、零件在电镀前充分回火，消除存在的内应力
D、电镀后，采用低温时效来减轻氢的危害
9、残留压应力通常产生在经过A、C等加工的表层中。
A、塑性拉伸、喷丸处理、滚压加工
B、挤压、高速切削、磨削
C、渗碳、渗氮、碳氮共渗、高频感应加热淬火处理
D、拉拔加工、电镀
10、其他热处理缺陷，主要包括B、C、D等。
A、高温合金热处理缺陷
B、化学热处理和表面热处理缺陷
C、真空热处理和保护热处理缺陷
D、非铁金属合金热处理缺陷
四、简答题
1、消除氢脆可采取哪些措施
答：1）脱氢处理；2）低温处理；3）自然时效；4）尽量在含氢量低的气氛中进行淬火加热。
2、预防淬火裂纹的方法有哪些
答：1）正确进行产品设计；2）合理安排工艺路线；3）确定合理的加热参数；4）选定合适的淬火方法；5）选择合适的淬火介质；6）及时回火和局部包扎。
3、影响热处理变形的因素有哪些
答：1）化学成分；原始组织和应力状态；3）工件几何形状；4）工艺参数；5）时效与冷处理。
4、消除应力退火的主要目的是什么
答：消除应力退火的主要目的是消除铸造、锻造、焊接及机械加工等工序所造成的内应力。
5、在哪些情况下会发生横向裂纹
答：1）较大的工件未淬透时，在工件的淬硬区与非淬硬区之间易产生横向裂纹；2）在表面淬火时硬化区和非硬化区之间易形成过渡区裂纹；3）工件有凹槽、棱角、截面突变处时常发生弧形裂纹；4）淬火工件有软点时，软点周围也存在一个过渡区，易形成弧形裂纹；5）带槽、中心孔或销孔的零件淬火时，在过渡区也形成弧形裂纹。
6、什么叫过烧
答：加热温度接近其固相线附近时，晶界氧化和开始部分熔化的现象，称之为过烧。
7、热处理的目的是什么
答：热处理的目的就是通过加热和冷却使金属和合金获得期望的微观组织，以便改变材料的加工工艺性能或提高工件的使用性能，从而延长其使用寿命。
8、工件有效厚度的计算原则是什么
答：薄板工件的厚度即为其有效厚度；长的圆棒料直径为其有效厚度；正方体工件的边长为其有效厚度；长方体工件的高和宽小者为其有效厚度；带锥度的圆柱形工件的有效厚度是距小端2L/3（L为工件的长度）处的直径；带有通孔的工件，其壁厚为有效厚度。
9、真空热处理时引起工件表面光亮度变化的机理是什么
答：引起工件表面光亮度变化的机理有两种：1）真空炉有弱氧化气氛，引起工件表面氧化着色而损坏了光亮度；2）真空炉内真空度过高，工件表面发生元素贫化而损坏光亮度。
10、怎样抑制和防止第二类回火脆性的产生
答：1）提高钢水纯净度，尽量减少钢中有害杂质元素的含量；2）钢中添加Mo或W，以延缓P等杂质元素向晶界的偏聚；3）高温回火后快速冷却；4）采用两相区淬火；5）细化奥氏体晶粒；6）采用高温形变热处理；7）渗氮钢应当尽量选择对回火脆性敏感程度较低的含钼钢；8）焊接构件焊接后往往需要进行去应力退火。
五、案例分析题
1、众所周知，壁厚不均匀和有尖角的工件，淬火时易变形开裂。但某些形状既不复杂且壁厚均匀的工件，淬火时也易开裂。如某厂生产的6250柴油机45钢连杆螺母和喷油头紧帽等工件。采用常规工艺，810－830℃盐浴加热，在（3%－7%）的NaOH水溶液中淬火时，就易开裂。试对其进行分析并提出防止措施。
答：经分析研究，引起开裂的主要原因是与工件截面尺寸是否处于该材料的易裂尺寸范围有密切关系。据文献介绍，45钢件的易裂尺寸范围为5－11mm。同时，钢的化学成分也影响开裂。生产实践也证明，当45钢工件处于易裂尺寸范围5－11 mm，且C、Cr、Mn等含量在规定含量的上限时，就更容易开裂。为防止45钢工件在易裂尺寸范围淬火开裂的方法，进行了如下工艺试验。
1）淬火温度试验。采用780±10℃的亚温淬火，淬火硬度仍保持在
50HRC以上，减小了热应力，减小了开裂倾向。
2）保温时间试验。缩短保温时间，采用－mm的加热系数，既能保证该件奥氏体化，又能减小开裂倾向。
3）淬火介质试验。通过对比试验，采用在25%NaNO3＋20%NaNO2＋20%KNO3＋35%H2O配制的三硝水溶液中淬火，并在冷至200℃左右后，立即将工件取出空冷，及时进行回火，通过这一方法，既能防止工件开裂，又能保证淬火硬度要求。
通过以上工艺试验，可以确定采用亚温加热、缩短保温时间和采用三硝水溶液淬火，并及时进行回火等措施，对防止45钢工件在易裂尺寸范围的开裂有较好的效果。
2、GCr15轴承钢是某厂制作卸载阀的材料，多年来的生产情况表明，轴承钢零件进行正常的最终热处理（淬火＋低温回火）后，因淬火开裂而报废的废品率高达20%－30%，有时甚至达到50%。试对其进行分析并提出防止措施。
答：轴承钢经正常的工艺规范进行锻压后，得到的是细片状珠光体，硬度较高，难以加工，故需进行球化退火处理，获得均匀细粒状的珠光体，以改善切削加工性和减少最终热处理时的变形、开裂倾向。以前轴承钢的球化处理，一直采用等温球化退火工艺，球化组织为点状球光体＋细粒状状珠光体。GCr15钢零件（卸载阀）的最终热处理工艺为：淬火温度（840±10）℃，保温6－8 min，淬油；（220±10）℃×1－回火。
根据多年的废品情况分析，确认球化质量不理想是GCr15钢零件淬火易裂的根本原因。针对这种情况，通过探索球化退火新工艺，经多次试验，最后确定用循环球化退火工艺（770±10）℃×1h炉冷至（720±10）℃×1h 升温至（770±10）℃×1h炉冷至（720±10）℃×1h升温至（770±
10）℃×1h炉冷至（720±10）℃×1h炉冷至550℃，出炉空冷。球化组织为球状珠光体＋极少量片状珠光体，最终热处理淬火裂纹基本消除。
3、65Mn弹簧片是薄平板件，技术要求为硬度25－30HRC，平面度≤。原来采用盐浴加热油淬及定形工艺处理该工件，在生产中发现定形后的工件存在翘曲现象。试对其进行分析并提出防止措施。
答：弹簧片的热处理工艺包括：淬火、去应力回火及定形回火三部分。淬火应力是引起工件变形的主要因素。去应力回火是为了减少淬火应力，消除脆性；定形回火是保证零件最终尺寸的关键工序。
1）淬火工艺试验。由油淬改用160℃硝盐分级淬火后，外形变形较小。
2）去应力回火工艺试验。由200℃×2h改为400℃×2h去应力回火后，再用500℃×2h进行定形回火，定形后的工件内应力大为减小，工件平整无翘曲。
3）定形工艺试验。由采用M10螺栓穿过工件4孔螺纹拧紧改用销紧夹具，在100吨液压机上压紧，然后进行定形时，工件外形平整。
综上所述，淬火变形过大、回火内应力消除不充分及定形夹具不当，是导致65Mn弹簧片热处理变形的主要原因，通过以上试验进行改进后，能预防其变形。
4、T10A钢模具原工艺路线为：下料→锻造→粗加工→热处理→磨削→线切割→装配。其热处理工艺为：（800±10）℃加热，油中淬火，（180－200）℃回火，硬度为58－62HRC。开裂现象大部分发生在线切割过程中，也有在线切割后开裂的，开裂的部位不固定。多数裂纹产生在线切割
附近，裂纹较直，裂纹两侧无氧化脱碳现象。试对其进行分析并提出防止措施。
答：通过金相观察发现，线切割模具表层约有50um厚的白层，即熔化凝固淬火层，从金相组织上可以看出，在白亮重熔区有颇多细小裂纹，自表面向内延伸。再用X射线残留应力仪进行残留应力测定，线切削模具表面的残留应力为620Mpa，测定工件淬火＋低温回火后的残留应力为380Mpa 左右。因此可以断定，T10A钢模具线切削过程开裂是模具淬火＋低温回火残留应力和线切削加工应力叠加的结果。
1）将淬火＋低温回火后的模具用高频振动来消除残留应力，可使残留应力降到20－50Mpa。
2）把淬火的模具在-130℃冷处理后，立即返回到约50－60℃的热水中，吹入蒸气，再进行回火处理，可使残留应力控制在40 Mpa以下。
通过采取以上措施，只要线切削过程中不因工艺等问题产生较大的残留应力，T10A钢模具线切削中，就不会产生开裂现象。
几种常见热处理缺陷介绍 一、过热现象 热处理过程中加热过热最易导致奥氏体晶粒的粗大，使零件的机械性能下降。 1.一般过热：加热温度过高或在高温下保温时间过长，引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低，脆性转变温度升高，增加淬火时的变形开裂倾向。而导致过热的原因是炉温仪表失控或混料（常为不懂工艺发生的）。过热组织可经退火、正火或多次高温回火后，在正常情况下重新奥氏化使晶粒细化。 2.断口遗传：有过热组织的钢材，重新加热淬火后，虽能使奥氏体晶粒细化，但有时仍出现粗大颗粒状断口。产生断口遗传的理论争议较多，一般认为曾因加热温度过高而使MnS之类的杂物溶入奥氏体并富集于晶接口，而冷却时这些夹杂物又会沿晶接口析出，受冲击时易沿粗大奥氏体晶界断裂。 3.粗大组织的遗传：有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体组织的钢件重新奥氏化时，以慢速加热到常规的淬火温度，甚至再低一些，其奥氏体晶粒仍然是粗大的，这种现象称为组织遗传性。要消除粗大组织的遗传性，可采用中间退火或多次高温回火处理。 二、过烧现象 加热温度过高，不仅引起奥氏体晶粒粗大，而且晶界局部出现氧化或熔化，导致晶界弱化，称为过烧。钢过烧后性能严重恶化，淬火时形成龟裂。过烧组织无法恢复，只能报废。因此在工作中要避免过烧的发生。 三、脱碳和氧化 钢在加热时，表层的碳与介质（或气氛）中的氧、氢、二氧化碳及水蒸气等发生反应，降低了表层碳浓度称为脱碳，脱碳钢淬火后表面硬度、疲劳强度及耐磨性降低，而且表面形成残余拉应力易形成表面网状裂纹。 加热时，钢表层的铁及合金与元素与介质（或气氛）中的氧、二氧化碳、水蒸气等发生反应生成氧化物膜的现象称为氧化。高温（一般570度以上）工件氧化后尺寸精度和表面光亮度恶化，具有氧化膜的淬透性差的钢件易出现淬火软点。 为了防止氧化和减少脱碳的措施有：工件表面涂料，用不锈钢箔包装密封加热、采用盐浴炉加热、采用保护气氛加热（如净化后的惰性气体、控制炉内碳势）、火焰燃烧炉（使炉气呈还原性） 四、氢脆现象 高强度钢在富氢气氛中加热时出现塑性和韧性降低的现象称为氢脆。出现氢脆的工件通过除氢处理（如回火、时效等）也能消除氢脆，采用真空、低氢气氛或惰性气氛加热可避免氢脆。
淬火热处理后硬度不足的原因分析 在生产过程中, 有时会出现淬火后硬度不足的情况, 这是热处理淬火过程中常见的缺陷。硬度不足有时表现为整个工件硬度值偏低, 有时是局部硬度不够或产生软点。淬火时硬度不足的原因很多,与材料内在的冶金缺陷、选材不当、错料; 设计上的结构工艺性差、加热工艺、冷却介质、冷却方法以及回火温度等都有密切关系。综合了一些实际请总结出了这么几点常见的可能因素造成：1、原材料问题 (1) 原材料选择不当或发错料。应该用高碳钢或中碳钢制造的零件而错用成低碳钢; 应该用合金工具钢制造的零件错用成普通高碳钢。 (2) 原材料显微组织不均匀。如碳化物偏析或聚集现象, 铁素体成大块状分布, 出现石墨碳, 严重的魏氏组织或带状组织等。 2、加热工艺问题 (1) 淬火加热温度偏低, 保温时间不足也是淬火后硬度不足的原因。如亚共析钢, 当加热温度在AC3与AC1之间时, 则因铁素体未全部溶于奥氏体, 淬火后不能得到均匀一致的马氏体而影响工件硬度。金相分析时可见未溶铁素体(2) 淬火加热温度过高, 保温时间过长。对于工具钢, 当钢的加热温度过高时, 大量碳化物溶于奥氏体, 大大地增加了奥氏体的稳定程度, 使马氏体开始转变点降低, 因而淬火后工件中保留大量残余奥氏体, 使淬火后工件的硬度下降。金相分析时, 可见未溶的碳化物稀少, 残余奥氏体量明显多。 (3) 淬火加热时, 工件表面脱碳, 使表面硬度不足。金相分析时, 表面有铁素体及低碳马氏体。当磨去表面脱碳层后, 硬度便达到要求。工件在一般箱式炉中未加保护或保护不良的情况下加热, 或者在脱氧不良的盐浴炉中加热, 都会
产生氧化脱碳现象。
金属材料金相热处理检验方法标准汇编 一、金属材料综合检验方法 GB／T4677.6—1984金属和氧化覆盖层厚度测试方法截面金相法 GB／T6394—2002金属平均晶粒度测定方法 GB／T6462—2005金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法 GB／T13298—1991金属显微组织检验方法 GB15735—2004金属热处理生产过程安全卫生要求 GB／T15749一1995定量金相手工测定方法 GB／T18876.1—2002应用自动图像分析测定钢和其他金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试验方法第1部分：钢和其他金属中夹杂物或第二相组织含量的图像分析与体视学测定 二、钢铁材料检验方法 GB／T224一1987钢的脱碳层深度测定法 GB／T225—1988钢的淬透性末端淬火试验方法 GB／T226—1991钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB／T227—1991工具钢淬透性试验方法 GB／T1814—1979钢材断口检验法 GB／T1979—2001结构钢低倍组织缺陷评级图 GB／T4236一1984钢的硫印检验方法 GB／T4335—1984低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度测定法 GB／T4462—1984高速工具钢大块碳化物评级图 GB／T6401—1986铁素体奥氏体型双相不锈钢中а－相面积含量金相测定法 GB／T7216—1987灰铸铁金相 GB／T9441—1988球墨铸铁金相检验 GB／T9451—2005钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定 GB／T10561—2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB／T11354—2005钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验 GB／T13299—1991钢的显微组织评定方法 GB／T13302—1991钢中石墨碳显微评定方法 GB／T13305—1991奥氏体不锈钢中а－相面积含量金相测定法 GB／T13320—1991钢质模锻件金相组织评级图及评定方法 GB／T13925—1992铸造高锰钢金相 GB／T14979—1994钢的共晶碳化物不均匀度评定法 GB／T15711—1995钢材塔形发纹酸浸检验方法 GB／T16923—1997钢件的正火与退火 GB／T16924—1997钢件的淬火与回火 GB／T18683—2002钢铁件激光表面淬火 YB／T130—1997钢的等温转变曲线图的测定 YB／T153一1999优质碳素结构钢和合金结构钢连铸方坯低倍组织缺陷评级图 YB／T169一2000高碳钢盘条索氏体含量金相检测方法 YB／T4002—1991连铸钢方坯低倍组织缺陷评级图 YB／T4003—1997连铸钢板坯低倍组织缺陷评级图 YB／T4052—1991高镍铬无限冷硬离心铸铁轧辊金相检验 YB／T5127—1993钢的临界点测定方法(膨胀法) YB／T5128—1993钢的连续冷却转变曲线图的测定方法(膨胀法)
热处理培训资料 常见热处理问题与解答 （1）淬火常见问题与解决技巧 ※Ms点随C%的增加而降低 淬火时，过冷沃斯田体开始变态为麻田散体的温度称之为Ms点，变态完成之温度称之为Mf点。%C含量愈高，Ms点温度愈降低。0.4%C碳钢的Ms温度约为350℃左右，而0.8%C碳钢就降低至约200℃左右。 ※淬火液可添加适当的添加剂 （1）水中加入食盐可使冷却速率加倍：盐水淬火之冷却速率快，且不会有淬裂及淬火不均匀之现象，可称是最理想之淬硬用冷却剂。食盐的添加比例以重量百分比10%为宜。 （2）水中有杂质比纯水更适合当淬火液：水中加入固体微粒，有助于工件表面之洗净作用，破坏蒸气膜作用，使得冷却速度增加，可防止淬火斑点的发生。因此淬火处理，不用纯水而用混合水之淬火技术是很重要的观念。 （3）聚合物可与水调配成水溶性淬火液：聚合物淬火液可依加水程度调配出由水到油之冷却速率之淬火液，甚为方便，且又无火灾、污染及其它公害之虞，颇具前瞻性。 （4）干冰加乙醇可用于深冷处理容液：将干冰加入乙醇中可产生-76℃之均匀温度，是很实用的低温冷却液。 ※硬度与淬火速度之关联性 只要改变钢材淬火冷却速率，就会获得不同的硬度值，主要原因是钢材内部生成的组织不同。当冷却速度较慢时而经过钢材的Ps曲线，此时沃斯田体变态温度较高，沃斯田体会生成波来体，变态开始点为Ps点，变态终结点为Pf点，波来体的硬度较小。若冷却速度加快，冷却曲线不会切过Ps曲线时，则沃斯田体会变态成硬度较高的麻田散体。麻田散体的硬度与固溶的碳含量有关，因此麻田散体的硬度会随着%C含量之增加而变大，但超过0.77%C后，麻田散体内的碳固溶量已无明显增加，其硬度变化亦趋于缓和。 ※淬火与回火冷却方法之区别 淬火常见的冷却方式有三种，分别是：（1）连续冷却；（2）恒温冷却及（3）阶段冷却。为求淬火过程降低淬裂的发生，临界区域温度以上，可使用高于临界冷却速率的急速冷却为宜；进入危险区域时，使用缓慢冷却是极为重要的关键技术。因此，此类冷却方式施行时，使用阶段冷却或恒温冷却（麻回火）是最适宜的。
模具钢热处理十种组织缺陷分析及对策 王荣滨 (南弯工具厂江西330004 摘要讨论了模具钢十种热处理组织缺陷及消除方法,可产生明显经济效益和社 会效益。 关键词模具钢组织缺陷对策 Abstract This paper analyzes ten kinds of microstruture defect of heat treatment mold steel,and it also gives the relative solutions to avoid defects,which can obviously bring about the economic benefit. K eyw ords mold steel microstructure defect countermeasures 钢的物理性能、化学性能和力学性能决定钢的热处理组织,正常组织赋予钢产品优异性能和高寿命;热处理组织缺陷恶化钢的性能,降低模具产品质量和使用寿命,甚至产生废品和发生事故。因种种原因,钢热处理主要有十种组织缺陷,分析原因,采取对策,提高模具使用寿命,有显著技术经济效益。 1奥氏体晶粒粗大 钢奥氏体晶粒定为13级,1级最粗,13级最细。1~3级为粗晶粒,4~6级为中等晶粒,7~9级为细晶粒,10~13级为超细晶粒。晶粒愈细,钢的强韧性愈佳,淬火易得到隐晶马氏体;晶粒愈粗,钢的强韧性愈差,淬火易得到脆性大的粗马氏体。实践证明,奥氏体形成后,随着温度升高和长时间保温,奥氏体晶粒急剧长大。当加热温度一定时,
快速加热奥氏体晶粒细小;慢速加热,奥氏体晶粒粗大。奥氏体晶粒随钢中W、Mo、V元素增加而细化,随钢中C、Mn元素增加而增大。钢最终淬火前未经预处理,奥氏体晶粒愈粗化,淬火得粗马氏体,强韧性低,脆性大。仪表跑温,晶粒粗化,降低晶粒之间结合力,恶化力学性能。 对策—合理选择加热温度和保温时间。加热温度过低,起始晶粒大,相转变缓慢;加热温度过高,起始晶粒细,长大倾向大,得到粗大奥氏体晶粒。加热温度应按钢的临界温度确定,严格仪表精密控温,保温时间按加热设备确定。合理选择加热速度,根据过热度对奥氏体形核率和长大速率影响规律,采用快速加热和瞬时加热方法细化奥氏体晶粒,如铅浴加热、盐浴加热、高频加热、循环加热、真空加热和激光加热等。最终淬火前预处理细化奥氏体晶粒,如正火、退火、调质处理等。选用细晶粒钢、电渣重熔钢、真空精炼钢制造模具等措施。 2残余奥氏体过量 钢件淬火冷却时过冷奥氏体转变成淬火马氏体,过冷奥氏体不能100%转变为淬火马氏体,未完全转变的过冷奥氏体为残余奥氏体。淬火马氏体经不同温度回火后转变为不同回火组织,达到所需组织性能。残余奥氏体在回火过程中可部分转变为马氏体,但因材料和工艺不同,残余奥氏体可多可少保留在使用状态中。保留少量残余奥氏体有利增加钢的强韧性、松驰残余应力、延缓裂纹扩展、减少变形等。但残余奥氏体过量将降低钢的硬度、耐磨性、疲劳强度、屈服强度、弹性极限和引起组织不稳定,导致服役时发生尺寸变化等不利因素。因此,钢中残余奥氏体不宜过量。 对策—按照模具服役条件,合理选择淬火加热温度,因模具钢含有大量降低马氏体点(Ms的合金元素,过高淬火加热温度会使钢中碳和合金元素大量溶入高温奥氏体中,奥氏体合金化程度高,增加奥氏体稳定性,使过冷奥氏体不易发生马氏体相变,有较多残余奥氏体保留在淬火组织中,因此,淬火加热温度应适中。分级淬火和等温淬火保留较多残余奥氏体,因此,采用中温预回火和多次高温回火,促使在高温回火冷却过程中残余奥氏体发生马氏体转变。其次,淬火后经短时低温回火后进行- 60℃~120℃零下冷处理,实质是淬火的继续,促使残余奥氏体较充分转变为马氏体,温
建筑工程施工质量缺陷案例及事故案例分析 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
建筑工程施工质量缺陷案例及事故案例分析 ======单选题部分====== 1.在主体结构工程施工中，当现场出现结构板双层双向钢筋的上层钢筋下陷的问题时，我们的处理建议是（C ） 2.室内墙地面饰面工程施工时，现场出现内墙大面空鼓裂纹问题的原因是（） 3.以下不属于混凝土配合比直接决定的是（） 4.碱骨料反应是混凝土原材料中的水泥、外加剂、混合材和水中的碱(Na2O 或K2O)与（）中的活性成分反应，在混凝土浇筑成型后若干午(数年至二、三十年)逐渐反应，反应生成物吸水膨胀使混凝土产生内部应力，膨胀开裂、导致混凝土失去设计性能 ======多选题部分====== 5.以下属于外墙面工程施工时出现的现场问题的是（） 6.预留预埋应按设计图纸要求事先翻样制作，并注明（），在浇筑混凝土前对模板的加固进行检查，保证拆模后预留预埋位置的准确，浇筑后及时复测，出现偏差及时调整 7.防水工程包括（） ======判断题部分====== 8.屋面工程施工中，现场出现屋面顺水条间距未满足规定要求；屋面平整度差，引起局部用多根小木方支垫的问题时，我们的处理建议加强过程控制，确保每道施工程序按规范标准施工。（顺水条间距按照绿城规定执行）
9.滑模施工时应随时采用仪器或吊锤法检查滑升体系的垂直、扭转、倾斜等状态，对其结构的中心和边缘均应同步观察。 10.模板决定了混凝土构件的尺寸和观感，在支设模板前应进行研究和策划形成模板专项施工方案，并报工程管理科审批
101个热处理常用英文词汇 1. indication 缺陷 2. test specimen 试样 3. bar 棒材 4. stock 原料 5. billet 方钢，钢方坯 6. bloom 钢坯,钢锭 7. section 型材 8. steel ingot 钢锭 9. blank 坯料，半成品 10. cast steel 铸钢 11. nodular cast iron 球墨铸铁 12. ductile cast iron 球墨铸铁 13. bronze 青铜 14. brass 黄铜 15. copper 合金 16. stainless steel不锈钢 17. decarburization 脱碳 18. scale 氧化皮 19. anneal 退火 20. process anneal 进行退火 21. quenching 淬火 22. normalizing 正火 23. Charpy impact text 夏比冲击试验 24. fatigue 疲劳 25. tensile testing 拉伸试验 26. solution 固溶处理 27. aging 时效处理 28. Vickers hardness维氏硬度 29. Rockwell hardness 洛氏硬度 30. Brinell hardness 布氏硬度 31. hardness tester硬度计 32. descale 除污，除氧化皮等 33. ferrite 铁素体 34. austenite 奥氏体 35. martensite马氏体 36. cementite 渗碳体 37. iron carbide 渗碳体 38. solid solution 固溶体 39. sorbite 索氏体
钢的热处理练习题 一、填空题 1．整体热处理分为、、和等。 2．热处理工艺过程由、和三个阶段组成。 3．共析钢在等温转变过程中，其高温转变产物有：、和。 4．贝氏体分和两种。 5．淬火方法有：淬火、淬火、淬火和淬火等。 7．按回火温度范围可将回火分为：回火、回火和回火三种。 8．化学热处理是有、和三个基本过程组成。 9．根据渗碳时介质的物理状态不同，渗碳方法可分为渗碳、渗碳和渗碳三种。10．除外，其它的合金元素溶入奥氏体中均使C曲线向移动，即使钢的临界冷却速度,，淬透性。 11．淬火钢在回火时的组织转变大致包括，，，等四个阶段。 12．碳钢马氏体形态主要有和两种，其中以强韧性较好。 13、当钢中发生奥氏体向马氏体转变时，原奥氏体中碳含量越高，则Ms点越，转变后的残余奥氏体量就越。 1．钢加热时奥氏体形成是由（）、（）、（）和（）四个基本过程所组成。 2．在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体与屈氏体的主要相同点是（ ) ，不同点是（）。 3．用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈（）状，而下贝氏体则呈（）状。 4．与共析钢相比，非共析钢C 曲线的特征是（）。 5．马氏体的显微组织形态主要有（）、（）两种，其中（）的韧性较好。6．钢的淬透性越高，则其C 曲线的位置越（），说明临界冷却速度越（）。7．钢的热处理工艺是由（）、（）、（）三个阶段组成。一般来讲，它不改变被处理工件的（），但却改变其（）。 8．利用Fe-Fe3C 相图确定钢完全退火的正常温度范围是（），它只适应于（）钢。 9．球化退火的主要目的是（），它主要适用于（）。10．钢的正常淬火温度范围，对亚共析钢是（），对过共析钢是（） 11．当钢中发生奥氏体向马氏体的转变时，原奥氏体中碳含量越高，则M S点越( )，转变后的残余奥氏体量就越（）。 12．在正常淬火温度下，碳素钢中共析钢的临界冷却速度比亚共析钢和过共析钢的临界冷却速度都（）。 13．钢热处理确定其加热温度的依据是（），而确定过冷奥氏体冷却转变产物的依据是（）。 14．淬火钢进行回火的目的是（），回火温度越高，钢的硬度越（）。15．钢在回火时的组织转变过程是由（）、（）、（）和（）四个阶段所组成。 16．化学热处理的基本过程包括（）、（）和（）三个阶段。
建筑工程施工质量缺陷 案例及事故案例分析 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
建筑工程施工质量缺陷案例及事故案例分析 ======单选题部分====== ? 1.在主体结构工程施工中，当现场出现结构板双层双向钢筋的上层钢筋下陷的问题时，我们的处理建议是（C ） o?A 地下室顶板上需堆载施工时，必须明确设计使用荷载，均匀堆放施工材料，避免超载施工 o?B 在浇捣柱砼前，柱钢筋未作定位，钢筋无法与上层柱筋对齐，产生弯折 o?C 加强钢筋工程的阶段性验收及砼施工旁站控制 o?D 地下室后浇带大梁梁底无保护层，严重违反规范要求，影响梁使用寿命 ? 2.室内墙地面饰面工程施工时，现场出现内墙大面空鼓裂纹问题的原因是（） o?A 商品砼坍落度过大，面层收缩形成裂纹 o?B 内墙粉刷砂浆配合比失控，强度很底，黄砂含泥量高且为细砂 o?C 外墙干挂石材收口于铝合金窗顶处，雨水渗入干挂石材空腔内流向窗顶部位，从窗顶薄弱处渗入室内 o?D 因房屋交付时，室内为毛坯，阳台进行地砖施工，室内外高度接近一致，阳、露台地砖为干粉砂浆铺贴，当雨水飘落到地面后从砖缝渗入干粉砂浆层，且阳、露台多为内坡，渗入雨水在干粉层内于墙根部位形成积水，积水沿砖墙渗入室内。 ? 3.以下不属于混凝土配合比直接决定的是（） o?A 强度 o?B 和易性 o?C 经济性 o?D 坍落度 ? 4.碱骨料反应是混凝土原材料中的水泥、外加剂、混合材和水中的碱(Na2O或K2O)与（）中的活性成分反应，在混凝土浇筑成型后若干午(数年至二、三十年)逐渐反应，反应生成物吸水膨胀使混凝土产生内部应力，膨胀开裂、导致混凝土失去设计性能 o?A 原料 o?B 骨料 o?C 水泥 o?D 水
<<金属热处理缺陷分析及案例>>试题 一、填空题 1、热处理缺陷产生的原因是多方面的，概括起来可分为热处理前、热处理中、热处理后三个方面的原因。 2、热处理缺陷分析方法有：断口分析、化学分析、金相检验、力学性能试验、验证试验、综合分析。 3、断裂可分为两种类型：脆性断裂和韧性断裂。 4、金属断裂的理论研究表明：任何应力状态都可以用切应力和正应力表示，这两种应力对变形和断裂起着不同的作用，只有切应力才可以引起金属发生塑性变形，而正应力只影响断裂的发展过程。 5、热处理变形常用的校正方法可分为机械校正法和热处理校正法。 6、热应力是指由表层与心部的温度差引起的胀缩不均匀而产生的内应力。 7、工程上常用的表面淬火方法主要有高频感应加热淬火和火焰淬火两种。 8、热处理中质量控制的关键是控制加热质量和冷却质量。 9、过热组织晶粒粗大的主要特征是奥氏体晶粒度在3级以下。 10、真空热处理常见缺陷有表面合金元素贫化、表面不光亮和氧化色、表面增碳或增氮、粘连、淬火硬度不足、表面晶粒长大。 11、低温回火温度范围是（150－250）℃，中温回火温度范围是（350－500）℃，高温回火温度范围是（500－6 50）℃。
12、工件的形状愈不对称，或冷却的不均匀性愈大，淬火后的变形也愈明显。 13、马氏体片越长，撞击能量越高，显微裂纹密度会越大，撞击应力会越大，显微裂纹的数目和长度也会增加。 14、合金元素通过对淬透性的影响，从而影响到淬裂倾向，一般来说，淬透性增加，淬裂性会增加。合金元素对M S的影响较大，一般来说，M S越低的钢，淬裂倾向越大。 15、一般来说，形状简单的工件，可采用上限加热温度，形状复杂、易淬裂的工件，则应采用下限加热温度。 16、对于低碳钢制工件，若正常加热温度淬火后内孔收缩，为了减小收缩，要降低淬火加热温度；对于中碳合金钢制的工件，若正常加热温度淬火后内孔胀大，为了减小孔腔的胀大，需降低淬火加热温度。 17、工件的热处理变形分为尺寸变化和形状畸变两种形式。 二、单项选择题 1、淬火裂纹通常分为 A 四种。 A、纵向裂纹、横向裂纹、网状裂纹、剥离裂纹 B、纵向裂纹、横向裂纹、剥离裂纹、显微裂纹 C、纵向裂纹、横向裂纹、网状裂纹、表面裂纹 D、纵向裂纹、横向裂纹、剥离裂纹、应力集中裂纹 2、第一类回火脆性通常发生在淬火马氏体于 B 回火温度区间，这类回火脆性在碳钢和合金钢中均会出现，它与回火后的冷却速
第六章钢的热处理练习题 一、填空题 1．钢加热时奥氏体形成是由（）、（）、（）和（）四个基本过程所组成。 2．在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体与屈氏体的主要相同点是 （ ) ，不同点是（）。 3．用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈（）状，而下贝氏体则呈（）状。 4．与共析钢相比，非共析钢C 曲线的特征是（）。 5．马氏体的显微组织形态主要有（）、（）两种，其中 （）的韧性较好。 6．钢的淬透性越高，则其C 曲线的位置越（），说明临界冷却速度越（）。 7．钢的热处理工艺是由（）、（）、（）三个阶段组成。一般来讲，它不改变被处理工件的（），但却改变其（）。 8．利用Fe-Fe3C 相图确定钢完全退火的正常温度范围是（），它只适应于（）钢。 9．球化退火的主要目的是（），它主要适用于（）。 10．钢的正常淬火温度范围，对亚共析钢是（），对过共析钢是（）。
11．当钢中发生奥氏体向马氏体的转变时，原奥氏体中碳含量越高，则MS 点越( )，转变后的残余奥氏体量就越（）。 12．在正常淬火温度下，碳素钢中共析钢的临界冷却速度比亚共析钢和过共析钢的临界冷却速度都（）。 13．钢热处理确定其加热温度的依据是（），而确定过冷奥氏体冷却转变产物的依据是（）。 14．淬火钢进行回火的目的是（），回火温度越高，钢的硬度越（）。 15．钢在回火时的组织转变过程是由（）、（）、 （）和（）四个阶段所组成。 16．化学热处理的基本过程包括（）、（）和 （）三个阶段。 17．索氏体和回火索氏体在形态上的区别是（），在性能上的区别是（）。 18．参考铁碳合金相图，将45 号钢及T10 钢（已经过退火处理）的小试样经850 ℃ 加热后水冷、850 ℃ 加热后空冷、760 ℃ 加热后水冷、720 ℃ 加热后水冷等处理，把处理后的组织填入表3 -3 -1 。 二、不定项选择题 1．钢在淬火后获得的马氏体组织的粗细主要取决于（）。
建筑工程施工质量缺陷案例及事故案例分析 ======单选题部分====== ? 1.在主体结构工程施工中，当现场出现结构板双层双向钢筋的上层钢筋下陷的问题时，我们的处理建议是（C ） o A 地下室顶板上需堆载施工时，必须明确设计使用荷载，均匀堆放施工材料，避免超载施工 o B 在浇捣柱砼前，柱钢筋未作定位，钢筋无法与上层柱筋对齐，产生弯折 o C 加强钢筋工程的阶段性验收及砼施工旁站控制 o D 地下室后浇带大梁梁底无保护层，严重违反规范要求，影响梁使用寿命 ? 2.室内墙地面饰面工程施工时，现场出现内墙大面空鼓裂纹问题的原因是（） o A 商品砼坍落度过大，面层收缩形成裂纹 o B 内墙粉刷砂浆配合比失控，强度很底，黄砂含泥量高且为细砂 o C 外墙干挂石材收口于铝合金窗顶处，雨水渗入干挂石材空腔内流向窗顶部位，从窗顶薄弱处渗入室内 o D 因房屋交付时，室内为毛坯，阳台进行地砖施工，室内外高度接近一致，阳、露台地砖为干粉砂浆铺贴，当雨水飘落到地面后从砖缝渗入干粉砂浆层，且阳、露台多为内坡，渗入雨水在干粉层内于墙根部位形成积水，积水沿砖墙渗入室内。 ? 3.以下不属于混凝土配合比直接决定的是（） o A 强度 o B 和易性 o C 经济性 o D 坍落度 ? 4.碱骨料反应是混凝土原材料中的水泥、外加剂、混合材和水中的碱(Na2O或K2O)与（）中的活性成分反应，在混凝土浇筑成型后若干午(数年至二、三十年)逐渐反应，反应生成物吸水膨胀使混凝土产生内部应力，膨胀开裂、导致混凝土失去设计性能 o A 原料 o B 骨料 o C 水泥 o D 水
======多选题部分====== ? 5.以下属于外墙面工程施工时出现的现场问题的是（） o A 阳台外边梁上在进行室内装修后收口不合理，影响外观 o B 屋面露台防水未施工，墙面石材施工已完成，施工程序颠倒，墙根与屋面露台防水无法施工 o C 门厅前正面自由落水不合理 o D 窗顶装饰线两边出现大小头现象 ? 6.预留预埋应按设计图纸要求事先翻样制作，并注明（），在浇筑混凝土前对模板的加固进行检查，保证拆模后预留预埋位置的准确，浇筑后及时复测，出现偏差及时调整 o A 位置 o B 标高 o C 尺寸 o D 形状 ?7.防水工程包括（） o A 地下室防水 o B 有防水要求的房间（如厨卫间） o C 屋面防水 o D 外墙的防渗漏 ======判断题部分====== ?8.屋面工程施工中，现场出现屋面顺水条间距未满足规定要求；屋面平整度差，引起局部用多根小木方支垫的问题时，我们的处理建议加强过程控制，确保每道施工程序按规范标准施工。（顺水条间距按照绿城规定执行） ?对错 ?9.滑模施工时应随时采用仪器或吊锤法检查滑升体系的垂直、扭转、倾斜等状态，对其结构的中心和边缘均应同步观察。 ?对错 ?10.模板决定了混凝土构件的尺寸和观感，在支设模板前应进行研究和策划形成模板专项施工方案，并报工程管理科审批 ?对错
热处理常见问题与解答 1. 淬火常见问题与解决技巧 Ms点随 C %的增加而降低。淬火时，过冷奥氏体开始变态为马氏体的温度称之为Ms 点，变态完成之温度称之为Mf 点。%C含量愈高，Ms点温度愈降低。0.4%C碳钢的Ms 温度约为350℃左右，而0.8%C 碳钢就降低至约200℃左右。 2. 淬火液可添加适当的添加剂（1）水中加入食盐可使冷却速率加倍：盐水淬火之冷却速率快，且不会有淬裂及淬火不均匀之现象，可称是最理想之淬硬用冷却剂。食盐的添加比例以重量百分比10%为宜。（2）水中有杂质比纯水更适合当淬火液：水中加入固体微粒，有助于工件表面之洗净作用，破坏蒸气膜作用，使得冷却速度增加，可防止淬火斑点的发生。因此淬火处理，不用纯水而用混合水之淬火技术是很重要的观念。（3）聚合物可与水调配成水溶性淬火液：聚合物淬火液可依加水程度调配出由水到油之冷却速率之淬火液，甚为方便，且又无火灾、污染及其它公害之虞，颇具前瞻性。（4）干冰加乙醇可用于深冷处理容液：将干冰加入乙醇中可产生-76℃之均匀温度，是很实用的低温冷却液。 .硬度与淬火速度之关联性。 .只要改变钢材淬火冷却速率，就会获得不同的硬度值，主要原因是钢材内部生成的组织不同。当冷却速度较慢时而经过钢材的Ps曲线，此时奥氏体变态温度较高，奥氏体会生成波来体，变态开始点为Ps 点，变态终结点为Pf 点，波来体的硬度较小。若冷却速度加快，冷却曲线不会切过Ps 曲线时，则奥氏体会变态成硬度较高的马氏体。马氏体的硬度与固溶的碳含量有关，因此马氏体的硬度会随着%C含量之增加而变大，但超过0.77%C 后，马氏体内的碳固溶量已无明显增加，其硬度变化亦趋于缓和。 3. 淬火与回火冷却方法之区别 淬火常见的冷却方式有三种，分别是：（1）连续冷却；（2）恒温冷却及（3）阶段冷却。为求淬火过程降低淬裂的发生，临界区域温度以上，可使用高于临界冷却速率的
金属材料与热处理技术课程设计 题目：T12钢热处理工艺课程设计 院（系）：冶金材料系 专业年级：材料1201 负责人：陈博 唐磊，杨亚西， 合作者：谭平，潘佳伟，多杰仁青 指导老师：罗珍 2013年12月
热处理工艺课程设计任务书 系部冶金材料系专业金属材料与热处理技术 学生姓名陈博，杨亚西，唐磊，谭平，多杰仁青，潘佳伟 课程设计题目T12 设计任务： 1，课程设计的目的：为了使我们更好地了解碳素工具钢的性能及其热处理工艺流程。培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。学习热处理工艺设计的一般方法，热处理设备选用和装夹具设计等进行热处理设计的基础技能训练。 2.课程设计的任务分组（碳素工具钢T12） ①：锉刀的热处理工艺（唐磊） ②：热处理后的组织金相分析（陈博） ③：淬火（潘佳伟） ④：回火（多杰仁青） ⑤：局部淬火（谭平） ⑥：缺陷分析（杨亚西） 3.课程设计的内容： T12钢热处理工艺设计流程 4参考文献： 【1】詹艳然，吴乐尧，王仲仁．金属体积成形过程中温度场的分析．塑性工程学报，2001，8(4) 【2】叶卫平，张覃轶．热处理实用数据速查手册．机械工业出版社．2005，59---60 【3】许天己钢铁热处理实用技术．化学工业出版社2005，134"～136 设计进度安排： 第一周周一~周二钢的普通热处理工艺设计理论学习 周三~周五分组进行典型金属材料的热处理工艺设计第二周周一~周三撰写设计说明书 周四~周五答辩 指导教师（签字）： 年 月日
热处理工艺卡 热处理工艺卡材料牌 号 T12 零件重 量 锉刀400g 工艺路 线 热轧钢板冲压下料——退火——校直——铣或刨侧 面——粗磨——半精磨——剁齿——淬火加回火。 技术条件检验方法 硬度HRC60-62，HB≤207 洛氏硬度计，布氏硬度计 金相组 织 珠光体，马氏体和 渗碳体 金相观察 力学性 能 硬度：退火，≤ 207HB，压痕直径≥ 4.20mm；淬火：≥ 62HRC 布氏法，洛氏法 工 序号工序名称设备 装炉方式 及数量 加热温 度℃ 保温 时min 冷却 介 质 温 度 ℃ 冷却时间 min 1 预热加热炉- 550-65 加热 时间 的5-6 倍 - - - 2 球化退火退火炉- 760-77 0 2-4h 空 气 550 -60 4h 3 淬火保护气 氛炉- 770-78 - 水150 -20 10 4 低温回火回火炉- 160-18 0 0.75- 1h 空 气 150 60 编制人陈博编制日期2013.12.11 审核日期
第一节常见焊后热处理缺陷 一、过热和过烧 应热处理温度过高或保温时间过长而引起晶粒显著粗化的现象称为过热 在实际焊接热处理中，过热可能是热电偶固定不当或测温不准确而造成的。 过热可使金属材料的强度降低，塑性变差。过热可用正火来消除。 因热处理温度过高，不仅造成晶粒粗大、而且引起晶界局部融化的现象称为过烧。 过烧可使金属材料的强度显著降低，塑性级差。过烧是无法消除的，因而只能是材料报废。 二、氧化和脱碳 氧化是指材料中的合金元素在加热过程中与氧化气氛发生作用而形成金属氧化物层（氧化皮）的一种现象。在600℃以上温度加热普通钢铁时，随氧化膜的不断增厚，氧化物晶格中积累的弹性应力场将使膜与基体的定向适应关系遭到破坏，从而使膜与工件发生开裂与脱离。金属的氧化过程伴随有脱碳过程，氧化速度快时脱碳作用不明显。 金属氧化实际上是金属消耗的过程，因而将造成工件表面不均匀，共建尺寸减小，甚至报废。 脱碳是指钢铁材料在加热过程中表层中的碳与加热介质中的脱碳气体（氧气、水蒸气等）相互作用而烧损的一种现象。托探是材料的氧化过程，当炉温在700~850℃并有大量的脱碳气氛是易发生，这是由于此时钢中碳的扩散速度与大于其表面的氧化速度所造成的。 脱碳可造成工件表面硬度不足，材料的疲劳强度下降。 当氧化和脱碳超过允许的极限时，将严重影响材料的实用性能，甚至造成工件报废。其改善措施是在保护介质中加热或在工件表面施以防氧化涂层。例如，对重要工件和精密件，可以采取防氧化涂料来防止其在加热过程中发生氧化和脱碳。常用的防氧化涂料有：（1）砂42%+粘土44%+氧化铅2%+硼砂10%+碳酸钠2%+，60℃干燥5小时后热处理； （2）04玻璃料20%+011玻璃料15%+氧化铬4%+云母氧化铁8%+滑石粉10%+改性膨润土3%+虫胶溶剂（38%）20%+溶剂20%，室温放置8~12小时后热处理。（3）其他涂料，参见标9-1 标9-1 常用的抗氧化防脱碳涂料
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 建筑工程安全事故案例分 析(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-3235-90 建筑工程安全事故案例分析(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 近年来，随着我国经济建设的蓬勃发展，建筑行业也得到了长足的进步，但是在飞速发展的同时，随之而来的各类建筑工程事故也是层出不穷，安全问题越来越成为我们建筑行业在工程建设中不可忽略的因素。 然而，造成建筑工程事故的原因最主要的两个方面就是建筑物本身质量低下和施工方的不合理操作，分析如下： 1、工程中的缺陷，是由人为的（勘察、设计、施工、建材使用）或自然的（地质、气候）原因，在建筑物的正常使用过程中出现的承载力、耐久力、整体稳定性的种种不足的统称。它按照严重程度不同，又可分为三类： （1）轻微缺陷。它们并不影响建筑物的近期使用，
也不影响建筑结构的承载力、刚度及其完整性，但却有碍观瞻或影响耐久性。例如地面不平整，地面混凝土龟裂，混凝土表面局部缺浆、起砂，钢板上划痕、夹渣等。 （2）使用缺陷。它们虽然不影响建筑结构的承载力。却影响建筑物的使用功能，或使结构的使用性能下降。有时候还会使人有不舒适和不安全感。大多是由于施工不合理和建筑材料使用不合理或者偷工减料造成的。例如屋面和地下室渗漏，装饰物受损，梁的挠度偏大，墙体因温度差出现斜向或竖向裂纹等。 （3）危及承载力缺陷。它们表现为采用材料的强度不足，或表现为结构件截面尺寸不够，或表现为连接构造质量低劣，例如混凝土振捣固实，配筋欠缺，钢结构焊缝有裂纹，咬边现象。地基发生过大的沉降速率等。这类缺陷威胁到结构的承载力和稳定性，如不及时消除。可能导致局部或整体的破坏。 三类缺陷可能是显露的，如屋面渗透；也可能是隐蔽的，如配筋不足，等等在隐蔽部位建筑材料使用
“钢的热处理原理及工艺”作业题 第一章固态相变概论 1、扩散型相变和无扩散型相变各有哪些特点？ 2、说明晶界和晶体缺陷对固态相变成核的影响。 3、为何新相形成时往往呈薄片状或针状？ 4、说明相界面结构在金属固态相变中的作用，并讨论它们对新相形状的影响。 5、固－固相变的等温转变动力学图是“C”形的原因是什么？ 第二章奥氏体形成 1、为何共析钢当奥氏体刚刚完成时还会有部分渗碳体残存？亚共析钢加热转变时是否也存在碳化物溶解阶段？ 2、连续加热和等温加热时，奥氏体形成过程有何异同？加热速度对奥氏体形成过程有何影响？ 3、试说明碳钢和合金钢奥氏体形成的异同。 4、试设计用金相－硬度法测定40钢和T12钢临界点的方案。 5、将40、60、60Mn钢加热到860℃并保温相同时间，试问哪一种钢的奥氏体晶粒大一些？ 6、有一结构钢，经正常加热奥氏体化后发现有混晶现象，试分析可能原因。 第三章珠光体转变 1、珠光体形成的热力学特点有哪些？相变主要阻力是什么？试分析片间距S与过冷度△T的关系。 2、珠光体片层厚薄对机械性能有什么影响？珠光体团直径大小对机械性能影响如何？ 3、某一GCr15钢制零件经等温球化退火后，发现其组织中除有球状珠光体外，还有部分细片状珠光体，试分析其原因。 4、将40、40Cr、40CrNiMo钢同时加热到860℃奥氏体化后，以同样冷却速度使之发生珠光体转变，它们的片层间距和硬度有无差异？ 5、试述先共析网状铁素体和网状渗碳体的形成条件及形成过程。 6、为达到下列目的，应分别采取何热处理方法？ （1）为改善低、中、高碳钢的切削加工性； （2）经冷轧的低碳钢板要求提高塑性便于继续变形； （3）锻造过热的60钢毛坯为细化其晶粒； （4）要消除T12钢中的网状渗碳体； 第四章、马氏体转变
《材料学》作业1-第一章钢的热处理 复习作业题： 1.解释下列名词： （1）奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度； （2）珠光体、索氏体、屈氏体； （3）贝氏体、马氏体； （4）奥氏体，过冷奥氏体，残余奥氏体； （5）退火，正火，淬火，回火，冷处理，时效处理（尺寸稳定处理）； （6）淬火临界冷却温度（Vk），淬透性，淬硬性； （7）再结晶，重结晶； （8）调质处理，变质处理。 2．什么是热处理？常见的热处理方法有几种，其目的是为了什么？从相图上看，怎样的合金才能进行热处理强化？ 3．画出共析碳钢过冷奥氏体等温转变C 曲线，标明各点、线、区的意义；并指出影响C 曲线形状和位置的主要因素；说明合金元素对C 曲线位置及形状的影响。 4.马氏体的本质是什么?它的硬度为什么很高? 是什么因素决定了它的脆性? 5.试比较索、屈氏体、马氏体和回火索氏体、回火屈氏体、回火马氏体之间在形成条件、金相形态与性能上的主要区别。 6.淬透性和淬透层深度有何联系与区别？影响钢件淬透性的主要因素是什么？ 7.什么是钢的回火脆性？如何避免？ 8.确定下列钢件的退火方法，并指明目的及退火后的组织： （1）经冷轧后的15钢板，要求降低硬度；（2）ZG35铸造齿轮； （3）锻造过热的60钢锻坯；（4）具有片状渗碳体的T12钢坯。 9.用T10钢制造形状简单的车刀，其工艺路线为：锻造－热处理－机加工－热处理－磨加工。（1）写出其中热处理工序的名称及作用 （2）制定最终热处理（磨加工前的热处理）的工艺规范，并指出车刀在使用状态下的显微组织和大致硬度。 复习思考题： 1.指出共析碳钢加热时奥氏体形成的几个阶段，并说明亚共析碳钢及过共析碳钢的奥氏体形成的主要特点。 2.指出影响奥氏体形成速度和奥氏体实际晶粒度的因素。 3.何谓本质细晶粒钢？本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的细？ 4.有甲、乙两种钢，同时加热至1150℃，保温两小时，经金相显微组织检查，甲钢的奥氏体晶粒度为3级，乙钢为6级。由此能否得出结论：甲钢是本质粗晶粒钢，而乙钢是本质细晶粒钢。 5.将20钢及60钢加热至860℃，保温时间相同，问哪种钢奥氏体晶粒粗大些？ 6.珠光体类型组织有哪几种？它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点？ 7.贝氏体类型组织有哪几种？它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点？ 8.马氏体组织有哪几种基本类型？它们的形成条件、晶粒结构、组织形态、性能有何特点？马氏体的硬度与含碳量关系如何？ 9.何谓连续冷却及等温冷却？试绘出奥氏体这两种冷却方式的示意图。 10.试比较共析碳钢过冷奥氏体等温转变曲线与连续转变曲线的异同点。
钢的热处理缺陷分析（2学时） 一、实验目的： 1、了解热处理各种热处理缺陷产生的原因及防止措施， 2、用金相显微镜观察及分析各种热处理缺陷， 3、学会用金相显微镜测定脱碳层的方法。 二、实验内容： 在各种热处理工艺中淬火缺陷最为常见，如硬度不足、软点、变形甚至开裂等，但产生的原因很多，须丛各个方面进行检查及分析。其中金相检验较为方便，而占有重要地位。（一）、热处理缺陷分析的一般步骤： 首先应了解零件的技术要求，使用材料、热处理工艺等。 1、零件的外观检查；有无裂纹、裂纹的情况、分布状况及大小，断口形貌。 2、硬度测量：判断热处理硬度是否达到技术要求，为金相检验提供数据。 3、必要时进行材料的化学成分分析；判断材料是否混料而误用成其它材料。 4、正确的取样；选取有代表性的部位，否则将得出错误结论。 5、金相检验：试样经磨制抛光后，必要时可在浸蚀之前检查裂纹形态和夹杂物的情况， 来判断是否是形成裂纹的原因。 6、作出结论：通过多方面的检验后，找出缺陷形成及产生的证据及原因，可能的话提 出改进的建议。 三、常见的热处理缺陷有如下几种； 1，、中碳钢及中碳合金钢淬火后正常组织是细小及中等粗细的马氏体。当这种马氏体组织中有部分铁素体，就会使淬火马氏体的硬度下降，当铁素体数量越多硬度就越低，产生这种现象的主要原因是加热温度低于A C3。所致。 2、另外在中碳钢及中碳合金钢淬火后正常组织是细小及中等粗细的马氏体。当这种马氏体组织中夹有贝氏体或屈氏体，有时还伴有少量铁素体，就会使淬火马氏体的硬度下降，后两者的数量越多则硬度越低，产生这种现象的主要原因是冷却速度不够迅速。 马氏体+铁素体组织马氏体+屈氏体组织当马氏体太细小，同时又出现白色块状铁素体，这是淬火加热温度偏低所制。 2、高碳钢及高碳合金钢再淬火后的正常淬火组织应该是针状或细针状马氏体及均匀分布的小颗粒炭化物。当组织中炭化物颗粒较多，这说明炭化物溶入不足，马氏体的碳及合金化浓度不够，甚至有部分未溶入奥氏体的珠光体小区域存在，这时还表现为硬度低或硬度不均匀。这是淬火加热温度偏低所制。 有时组织中含有少量屈氏体，当含量多时表现为硬度不足，当含量少时只有用金相法进行检验。为了确保质量一些钢材都有它的一套质量检验标准。 3、当淬火组织中马氏体针叶粗大，高碳钢中炭化物减少甚至消失，出现明显的残余奥