过热与过烧的区别
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过热:是加热温度过高或在高温下保温时间过长,易导致奥氏体晶粒的粗大,粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低。
一般认为,金属由于加热温度过高或高温保温时间过长而引起晶粒粗大的现象就是过热。
至于晶粒粗大到什么程度算过热,应视具体材料而有所不同。
碳钢(包括亚共折钢和过共折钢)、轴承钢和一些钢合金,过热之后往往出现魏氏组织;马氏体和贝氏体钢过热之后往往出现晶内织构组织;1Cr18Ni9Ti、1Cr13和Cr17Ni2等不锈钢过热之后α相(或δ铁素体)显著增多;工模具钢(或高合金钢)往往以一次碳化物角状化为特征判定过热组织。
钛合金过热后出现明显的β晶界和平直细长的魏氏组织,这些通过金相检查便可以判定。
对铝合金的过热现在没有明确的判定标准。
一般过热的结构钢经正常热处理(正火、淬火)之后,组织可以得到改善,性能也随之恢复。
但是Cr—Ni、C—Ni—Mo、Cr—Ni—W、Cr—Ni—Mo—V系多数合金结构钢严重过热之后,冲击韧度大幅度下降,而且用正常热处理工艺,组织也极难改善,因此对过热组织,按照用正常热处理工艺消除的难易程度,可以分为不稳定过热和稳定过热两种情况。
不稳定过热是用热处理方法能消除所产生的过热组织,亦称一般过热;稳定过热是指经一般的正火(包括高温正火)、退火或淬火处理后,过热组织不能完全消除。
合金结构钢的严重过热常常表现为稳定过热。
碳钢、9Cr18不锈钢、轴承钢、弹簧钢中也发生类似情况。
过烧: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,导致晶界弱化等。
过烧加热温度比过热的更高,但与过热没有严格的温度界限。
一般以晶粒边界出现氧化及熔化为特征来判定过烧。
如对碳素钢来说,过烧时晶界熔化、严重氧化,工模具钢(高速钢、Cr12Mo等钢)过烧时,晶界因熔化而出现鱼骨状莱氏体。
铝合金过烧时,出现晶界熔化三角区和复熔球等现象。
锻件过烧后往往无法挽救,只好报废。
员工培训之钢的过热和过烧钢的过热定义:钢在加热到某一温度(称为过热温度)以上时,由于粗大的奥氏体晶粒晶界上的化学成份发生了明显变化(偏析),或在冷却后产生第二相沉淀,导致晶界脆化,从而降低钢的塑性和冲击韧性。
如果采用正常的热处理可使钢不发生晶间断裂,并使其机械性能得以恢复,则称为钢的不稳定过热。
否则就称为钢的稳定过热,所以对于仅仅是在钢的临界点上加热而产生的晶粒粗化现象还不属于过热的范畴。
钢的过烧定义:钢在固――液相线温度范围内的某一温度(称为过烧温度)以上加热时,奥氏体晶界上发生了化学成份变化(偏析),而且局部或整个晶界出现烧熔现象。
此时在晶界上形成了富硫、磷的液相,在随后的冷却过程中,或由于这种晶界上存在单纯的富硫、磷熔化层,或由于伴随着形成硫化物、磷化物的低熔点共晶组织,导致奥氏体晶界结合力的降低,机械性能严重恶化。
钢过烧后性能的恶化是不能用热处理或热加工的方法来补救的。
解释: 不同钢种在高温加热过程中的变化有不同的规律。
下面以最常用的中碳钢或中碳低合金钢在AC3至固――液相区范围内的加热以及组织和性能的变化分为三个阶段说明。
第一阶段:自AC3至过热温度的范围内,随着加热温度升高,奥氏体晶粒长大,出现针状铁素体(魏氏体)析出(温度越高,魏氏析出量越多)。
在魏氏组织状态 下机械性能有所下降,但经过热处理以后,机械性能可以得到恢复。
第二阶段:自过热温度以上至过烧温度以下的区间内。
随着加热温度升高到过热温度以上,钢中MnS不断溶解于基体,使奥氏体中硫的过饱和度不断增加。
同时由于平衡偏析和非平衡偏析使硫在高温奥氏体晶界显著偏析,造成晶界弱化。
在随后的冷却过程中,过饱和的硫将以MnS的形式析出在高温奥氏体晶界上。
这就是过热现象的本质。
但是如果是加热至过热温度附近或稍高一些的温度,尽管已经出现了S在晶界上偏析,但在晶界上析出折MnS粒子不多,在经过调质处理后其机械性能可以得到恢复,所得到的断口为纤维断口,或有少量晶间棱面。
钢金属材料热处理的过热与过烧1过热显微组织特征过热组织包括:①结构钢的晶粒粗大、马氏体粗大、残留奥氏体过多、出现魏氏组织;②高速钢的网状碳化物、共晶组织(莱氏体组织)、萘状断口;③马氏体型不锈钢的铁素体过多;④黄铜合金脱锌,使表面出现白灰,酸洗后呈麻面等。
按照正常热处理工艺消除的难易程度,可将过热组织分为稳定过热和不稳定过热两种类型。
一般过热组织可通过正常热处理消除,称为不稳定过热组织。
稳定过热组织是指经一般正火、退火和淬火不能完全消除的过热组织。
过热的重要特征是晶粒粗大,它将降低钢的屈服强度、塑性、冲击韧性和疲劳强度,提高钢的脆性转变温度;过热的另一个重要特征是淬火马氏体粗大,它将降低冲击韧性和耐磨性能,增加淬火变形和开裂倾向。
过热缺陷还有魏氏组织、网状碳化物、石墨化、共晶组织、萘状断口、石状断口等,这些缺陷不仅大大降低钢的力学性能和使用性能,而且很容易同时产生淬火开裂。
图1 45钢过热组织400X图1所示为45钢在930℃加热保温15min水淬的显微组织,由灰色粗大淬火中碳马氏体、灰白色残留奥氏体和马氏体基体组成,右上角的黑色条状是沿晶界的淬火裂纹。
由于淬火加热温度远远超过正常淬火加热温度,导致奥氏体晶粒粗化,淬火后得到粗大马氏体,组织应力增加,钢的脆性也增加,淬火后在试样中产生了和轴线平行的单条纵向裂纹。
图2 T10A钢过热组织400X图2所示为T10A钢工件淬火开裂后近裂纹处的显微组织,由沿晶界的黑色托氏体、粗大的高碳片状马氏体、白色残留奥氏体以及极少量的颗粒碳化物组成。
高碳钢过热组织除了粗大马氏体及较多的残留奥氏体外,还会使碳化物的数量减少,硬度降低。
图3 高速钢轻度过热组织400X图3所示为W18Cr4V钢的轻度淬火过热组织,在灰白色隐针马氏体和残留奥氏体基体上分布着白色粒状二次碳化物及沿晶界的块状共晶碳化物,过热程度为2级。
晶粒粗大,棱角状碳化物以及针状马氏体的出现,都是钢材过热的特征。
1、过烧:烧结温度过高或烧结时间过长使产品最终性能变坏的烧结2、过热:金属或合金在热处理加热时,由于温度过高,晶粒长得很大,以致性能显著降低的现象,称之为过热。
3、欠热:4、对流传热:流体在流动时,流体质点发生位移和相互混合而发生的热量传递,叫对流传热。
5、辐射传热:任何物体在高于热力学零度时,都会不停的向外发射粒子(光子),这种现象称为辐射传热。
6、碳势:纯铁在一定温度下于加热炉气中加热时达到即不增碳也不脱碳,并与炉气保持平衡时表面的碳含量。
7、传导传热:温度不同的接触物体间或一物体中各部分之间热能的传递过程,称为传导传热。
(仅靠传热物质质点的相互碰撞)8、允许的加热速度10、技术上可能的加热速度11、间接加热:从邻近的发热体以一定的方式进行热交换而获得。
12、直接加热:以工件自身为发热体,把其他形式的能量转变为热能而加工工件13、热处理工艺:通过加热,保温盒冷却的方法使金属盒合金内部组织结构发生变化,以获得工件使用性能所要求的组织结构,这种技术成为热处理工艺。
研究热处理工艺规律和工艺原理的学科成为热处理工艺学。
14、正火:加热温度A3+(30~50℃),工件透烧,然后空冷。
15、退火:将组织偏离平衡状态的金属或合金加热到适当的温度,保持一定时间,然后缓慢冷却以达到近乎平衡状态组织的热处理工艺称为退火。
16、等温退火:等温退火是以较快的速度冷却到A1以下某一温度,保温一定时间使奥氏体转变为珠光体组织,然后空冷17、扩散退火:将金属铸锭、铸剑或锻坯,在低于固相线的温度下长期加热,消除或减少化学成分偏析及显微组织(枝晶)的不均匀性,以达到均匀化目的的热处理工艺称为扩散退火,又称均匀化退火。
18、完全退火:将钢件或钢材加热到Ac3点以上,使之完全奥氏体化,然后缓慢冷却,获得接近于平衡组织的热处理工艺称为完全退火。
19、热应力:工件在加热或冷却时,由于不同部位的温度差异,导致热膨胀(或冷却)的不一致所引起的应力称为热应力。
过热和过烧(或熔化)
火焰加热淬火的零件在加热过程中,由于火焰焰心的温度高达3000℃左右,如果火焰在零件的某个部位加热时间长,则容易造成处出现过热甚至过烧缺陷,因此要求操作者具有熟练的操作技能,同时对常见材料的淬火温度有感性的认识和颜色辨别能力,从而避免过热现象的发生。
另外如果火焰的移动速度慢或在某处停留,火焰调节不合适等将造成该处组织熔化,尤其是在零件的尖角、孔的边缘等位置,因要特别注意,该缺陷将造成零件的整体报废。
酸浸法简单易懂,一学就会,现介绍如下(包括样品图),本方法与GB/T17879中的方法略有差别,仅供参考:试剂:5%硝酸溶液3%盐酸酒精溶液5%碳酸钠溶液清水无水乙醇步骤:工件放在5%硝酸溶液浸蚀15~30秒→水中清洗20~30秒→3%盐酸酒精溶液浸蚀20~30秒后→水中清洗30秒→立即放入5%碳酸钠溶液中中和1min→无水乙醇中浸入约10秒→取出立即观察磨削表面是否有黑色区域(如附图),黑色区域的多少即为烧伤程度的大小。
至于合格程度可能要双方协议规定或参照GB/T17879-1999 《齿轮磨削后表面回火的浸蚀检验》这一阵忙,上网本是找个别的问题的,即然来了就说说,酸洗磨削烧伤是每个轴承厂必不可少的检验,但真的在下面进行酸洗的又是些工人,而且酸洗成份控制并不容易(随酸洗量的增加,使用时间变化,酸洗液成份要发生变化)我们酸洗的配方与JB1255的略有不同的,用的是1 脱脂无水碳酸钠25-35 g磷酸三钠25-35 g氢氧化钠10-20 g水玻璃2-3 g水1000毫升2 热水清洗水100%3 流动水清洗水100%4 酸洗硝酸15-25ml水 1000ml5 流动冷水洗水100%6 明化1铬酐130-150g硫酸4 g水1000ml7 流动水清洗水100%8 明化2盐酸(d=1.19)100-200ml二氯化锡2g金属锡100-200g水1000ml9 流动冷水洗水100%10 中和无水碳酸钠4-6%水余量11 流动冷水洗水100%12 防锈亚硝酸钠6-8kg无水碳酸钠1-2kg水余量酸洗后烧伤部位呈黑色,无烧伤呈灰色(白烧伤很少见,一般如磨削发生严重操作失误时可能会出现)磁弹仪测烧伤还是很有效的,但有时磁弹值会受附近电磁信号的干扰,还有就是检测位置比较受限,受探头的影响一些位置测不到,特别是内表面,另外测试效率低,测试仅及一条线,不可能所有表面都测到谢谢各位了.我搜索到了一份操作指导书,原文贴出,供大家参考:磨削烧伤痕迹的显示:1 浸蚀溶液配方:4%硝酸酒精浸蚀:工件在溶液中浸蚀2分钟2 清洗工件在清水中清洗2分钟。
热处理小知识(3)钢在加热时,由于操作不当等原因,很容易出现过热、过烧、氧化、脱碳、氢脆等缺陷。
现简要叙述如下;1.过热是指工件加热温度偏高(远高于临界温度)而使晶粒过度长大,以致力学性能(特别是强韧性)显著降低,而且还会增大淬火时的畸变开裂倾向。
钢件过热后其断口呈石状,断口表面呈小丘状促晶结构,晶粒无金属光泽,仿佛被融化过。
引起过热原因主要是加热炉炉温仪表失控或混料等。
如出现过热组织可经退火,正火或多次高温回火后,再在正常条件下重新奥氏体化,可使晶粒细化。
2.过烧指工件加热温度过高,致使晶界氧化和部分融化的现象。
钢件过烧后,在晶粒边界形成铁的氧化物,并呈石板状断口,使工件性能严重恶化,淬火时会出现龟裂。
过烧是一种不可修复的缺陷。
3.氧化是指工件加热时,介质中的氧、二氧化碳、水蒸气等与之反应生成氧化物的过程。
钢在570℃以下加热,其表面形成的是Fe3O4、Fe2O3等氧化膜。
这种氧化膜比较致密,牢固地覆盖在钢的表面,可阻止氧的继续渗入。
而钢在570℃以上加热时,其表面形成的是FeO氧化膜,这种氧化膜疏松、多孔,不能阻止氧的继续渗入,因而随着加热温度升高,加热时间延长,氧化膜不断增厚、剥落,钢的表面不断氧化,使工件尺寸变小,表面变粗糙,严重影响工件表面的质量性能。
4.脱碳是指工件加热时介质(氧、氢、二氧化碳、水蒸气等)与工件中的碳发生反应,使金属含碳量降低的现象。
钢的含碳量越高,脱碳倾向越大。
脱碳钢淬火后表面硬度、疲劳强度、耐磨性降低,还会因表面产生残留拉应力而易形成网状裂纹。
工件脱碳往往伴随有表面脱碳。
防止氧化和脱碳的最佳办法是采用保护气氛加热或真空炉内加热。
在普通空气炉内加热时,应采用保护涂料或装箱保护。
此外,采用脱氧良好的盐浴加热或采用高温短时快速加热等方法也有利于减轻氧化脱碳现象。
5.氢脆是指工件因吸收氧而导致韧度降低和延时断裂、强度降低的现象。
高强度钢在富氢气氛中加热时很容易出现氢脆。
对此,应采用真空、低氢气氛(精净化放热气氛、放热-吸热式气氛等)或惰性气氛中加热可避免氢脆。
张菊水编著上海科学技术出版社19841.1定义钢一般都要进行热加工和热处理,以获得较高的强韧性或其他特殊性能。
但是,加热温度过高,反而会导致钢的机械性能的恶化,甚至造成材料的报废。
钢的这种现象不仅在经过高温加热的钢材中经常出现,而且也在钢锭、铸钢或焊接件中常常遇到。
钢的过热定义为钢在加热到某一温度(称作过热温度)以上是,由于粗大奥氏体晶粒晶界的化学成分发生了明显变化(偏析),或在冷却后发生了第二相的沉淀,导致了这种晶界脆化现象的发生,从而会显著地降低钢的拉伸塑性和冲击韧性。
如果采用正常热处理方法可使钢免受晶间断裂,并使其机械性能得以恢复,钢这种过热称作钢的不稳定过热。
否则,称作钢的稳定过热。
按照这个定义,钢在临界点以上加热时,当仅仅产生晶粒粗化现象,尽管此时钢的屈服强度也有所降低,但还不属于过热的范畴。
钢的过烧定义为钢在固——液相线温度范围内的某一温度(称作过烧温度)以上加热时,奥氏体晶界上不仅产生了化学成分的变化(偏析),而且局部或整个晶界出现烧熔现象。
此时在晶界上形成了富硫、磷的淳朴,在随后的冷却过程中,或者由于这种晶界上存在着单纯的富硫、磷的熔化层;或者伴随着形成硫化物、磷化铁或低熔点共晶组织,导致高温奥氏体晶界结合力降低,造成灾难性破坏,从而严重降低了钢的拉伸塑性和冲击韧性。
这种机械性能的恶化,是不能用热处理或热加工方法来补救的。
钢的过热与过烧现象通常都可以采用特殊的化学试剂侵蚀技术、冲击断口试验、断裂表面的化学成分分析和微观断口观察等多种研究方法予以鉴别。
应当指出,过去一般都以经过热处理的钢是不出现石状断口作为钢的过热与过烧的重要判据。
然而,这个观点至少在解释高碳钢、高合金钢以及钢锭和铸钢等的过热与过烧现象时遇到了困难。
例如,高速钢、轴承钢以及某些合金结构钢在经受过热与过烧后,即使在状态下,有时也往往不出现石状断口,而是形成结晶状断口、瓷状断口或萘状断口;在经过热处理的铸钢中形成的典型晶间断口也不一定全都属于钢的过热与机理引起的。
过热、过烧(一)概述锻造工艺过程中,如果加热温度控制不当常常容易引起锻件过热的现象。
过热将引起材料的塑性、冲击韧度、疲劳性能、断裂韧度及抗应力腐蚀能力下降。
例如 18CrZNi4WA钢严重过热后,冲击韧度由0.8~1.OMJ/m2下降为0.5MJ/m2。
一般认为,金属由于加热温度过高或高温保温时间过长而引起晶粒粗大的现象就是过热。
至于晶粒粗大到什么程度算过热,应视具体材料而有所不同。
碳钢(包括亚共折钢和过共折钢)、轴承钢和一些钢合金,过热之后往往出现魏氏组织(图片8-56);马氏体和贝氏体钢过热之后往往出现晶内织构组织(见图片3-10); 1Cr18Ni9Ti、1Cr13和Cr17Ni2等不锈钢过热之后α相(或δ铁素体)显著增多;工模具钢(或高合金钢)往往以一次碳化物角状化为特征判定过热组织(见图片3-11)。
钛合金过热后出现明显的β晶界和平直细长的魏氏组织(图片8-423),这些通过金相检查便可以判定。
对铝合金的过热现在没有明确的判定标准。
图片8-56过热的魏氏组织100×图片3-10 20Cr2Ni4A钢模锻件晶内织构320×图片3-11 W18Cr4V钢的过热组织500×图片8-423 过热的魏氏组织500×一般过热的结构钢经正常热处理(正火、淬火)之后,组织可以得到改善,性能也随之恢复。
但是Cr—Ni、C—Ni—Mo、Cr—Ni—W、Cr—Ni—Mo—V系多数合金结构钢严重过热之后,冲击韧度大幅度下降,而且用正常热处理工艺,组织也极难改善,因此对过热组织,按照用正常热处理工艺消除的难易程度,可以分为不稳定过热和稳定过热两种情况。
不稳定过热是用热处理方法能消除所产生的过热组织,亦称一般过热;稳定过热是指经一般的正火(包括高温正火)、退火或淬火处理后,过热组织不能完全消除。
合金结构钢的严重过热常常表现为稳定过热。
碳钢、9Cr18不锈钢、轴承钢、弹簧钢中也发生类似情况。
热处理异常后果过热:是指热处理时由于加热温度过高和保温时间过长,使奥氏体粗大而引起的力学性能恶化现象,常用正火工艺弥补;过烧:加热时温度过高,不仅奥氏体晶粒长大,而且奥氏体晶界发生晶界弱化的变化,如晶粒边界被烧熔氧化等,过烧时除了基体有明显的魏氏组织外还有黑色氧化物沿晶粒边界分布,过烧只能报废重新冶炼。
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。
因此在工作中要防止过烧的发生。
什么是过热?什么是过烧?其原因是什么?如何防止和补救?答:①过热就是加热温度过高,在高温度下保温时间过长,引起晶粒粗大,淬火后得到的是针状组大的马氏体。
②过烧就是,加热温度太高,或在高温保温, 时间太长造成工件外表氧化,过烧的工件不能从新淬火只能报废处理。
如何防止:检查材料是否正确,制定合理的工艺,热处理前对控制仪表校验,合理的选择温度,不能私自提高淬火温度计延长保温时间,遇到问题及时汇报,补救方法:轻微过热的工件可延长回火时间来补救,严重的过热可进行正火细化晶粒,如一次正火不能细化晶粒,可第二次正火,然后按常规的热处理进行从新热处理。
过烧的工件没有补救方法只能报废处理。
热处理代号--〔名称〕T1--人工时效T2--退火T4--固溶处理加自然时效T5--固溶处理加不完全人工时效T6--固溶处理加完全人工时效T7--固溶处理加稳定化处理固溶处理:指将合金加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却〔水冷〕,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
不完全人工时效:采用比较低的时效温度或较短的保温时间, 获得优良的综合力学性能, 即获得比较高的强度, 良好的塑性和韧性, 但耐腐蚀性能可能比较低。
完全人工时效:采用较高的时效温度和较长的保温时间, 获得最大的硬度和最高的抗拉强度, 但伸长率较低。
稳定化处理:为使工件在长期服役的条件下形状和尺寸变化能够保持在规定范围内的热处理。
一般情况下过烧是由于加热温度太高,产品产生氧化而形成.过热是由于锻造加热温度高,存在一定的保温,导致晶粒快速张大,而产生的过热组织.但是过热组织还有一种可能,是加热温度很快(比如感应加热),晶粒没有出现快速张大现象,但是锻造过程很快,产品是终锻后温度高,在锻后堆冷的时候晶粒继续张大,而产生过热组织.过烧的零件已经产生晶间裂纹过热主要表现是晶粒过分长大可通过今后的热处理改善。
过烧则是晶粒间发生氧化,属不可逆转的缺陷过热:加热转变终了时所得奥氏体晶粒一般均较细小。
但如果在转变终了继续升高温度,则如前所述,奥氏体晶粒将继续长大。
如果仅仅是晶粒长大而在晶界上并未发生能使晶界弱化的某些变化,则被称为过热。
过热将使随后的缓冷所得的铁素体晶粒、珠光体团以及随后的快冷所得的马氏体组织变粗,这将便钢的强度和韧性变坏。
因此必须用再次热处理来校正由于加热不当而出现的过热现象。
过烧:如果加热温度过高,不仅奥氏体晶粒已经长大,而且在奥氏体晶界上也已发生了某些能使晶界弱化的变化,称之为过烧。
过热与过烧的区别在于奥氏体晶界是否发生弱化。
过热是晶粒粗大,晶界加宽的现象,而过烧是晶界晶粒部分低熔点合金相出现复溶现象,确定发生与否还要看加热的速率及温度过热组织:晶粒粗大,粗大的马氏体,魏氏组织。
过烧:是晶粒间发生氧化且晶界存在裂纹,过烧是严重的过热过热或过烧在金相检查中主要与晶粒和晶界作判定;不同的材料有不同的判定方法,结构钢以晶界出现网状特素体判过热,有孔洞判过烧,高温合金晶粒粗大判过热,晶界有空的孔洞、杂质判过烧。
过热:钢被加热到Ac3(见铁碳相图)以上某一温度,随着奥氏体晶粒的长大,在粗大的奥氏体晶界上,发生了化学成分的明显变化(主要是硫的偏析),在冷却时,或者在原始奥氏体晶界上保持了硫的偏析,或者产生了第二相(主要是硫化物)质点的网状沉积,导致晶界脆化,使钢的拉伸塑性和冲击韧性明显降低的现象。
如果没有硫的析出,不算是过热。
焊后热处理常见缺陷及防止措施
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。
变形和开裂
变形和开裂是热处理中很难避免的一种缺陷。
当焊接残余应力、焊后热处理引起的附加热应力以及工件结构因素造成的应力集中等的合应力超过材料的屈服强度时,蒋银企工件变形,超过材料的抗拉强度时,蒋
银企工件的断裂。
因此,工件内部严重的组织缺陷、截面设计不合理、冷却过快或冷却方式不合理、淬火后未及时回火等,都会增加变形及开裂的可能性。
防止焊件变形和开裂正是焊接热处理的主要任务。
回火缺陷回火缺陷主要包括硬度偏高、硬度不足、回火脆性以及去应力效果不佳等,它是有与焊后热处理过低、过高或在回火脆性区加热造成的。
可以按照正确的工艺重新回火进行返修。
非马氏体钢中出现马氏体组织
非马氏体钢出现马氏体组织是有与焊后热处理冷却速度过快造成的,它的存在围堰赤裂纹的产生提供了条件。
可通过预热、焊后保温冷却等措施该组织的出现,对已出现马氏体组织的焊件,可通过焊后热处理来改善。
金属热加工工艺1,热处理规范包括哪些参数?温度,速度,保温时间。
2常见的加热缺陷:欠热,过热,过烧,变形开裂,氧化脱碳。
欠热原因:加热温度不足,加热时间过短。
对于亚共析钢,硬度不足,过共析钢卒透性下降。
过热:加热温度过高或保温时间过长,导致钢的冲击韧性下降及踤火开裂。
过烧:加热温度更高,导致奥式体晶粒晶界的氧化,甚至局部融化,工件报废。
变形开裂:a 工件位置放置不当而自重变形b表心产生温差引起内应力3等温退火与完全退火的区别:冷却方式的不同。
完全退火在加热到Ac3以上30-50度保温一段时间后缓慢冷却到平衡态,等温退火则是先以较快速度冷到A1以下某一温度然后保温到P转变完后,出炉空冷。
优点:比完全退火获得更为均匀的组织和性能且可以有效缩短退火工艺时间。
20#钢正火目的:获得细小的s,以提高硬度便于切削。
T12钢正火目的:消除网状渗碳体,为球化退火做准备。
5.为什么亚共析钢采用完全淬火,过共析钢采用不完全淬火?答:亚共析钢采用完全淬火是为了避免引起奥氏体晶粒粗化,过共析钢采用不完全淬火是为了避免加热温度过高Fe3C溶入奥氏体,且奥氏体晶粒粗大,含碳量增多,Ms. Mf点下降,得到粗大M及较多A',易开裂。
6.简述有物态变化的淬火介质冷却的三个阶段。
答:一:有蒸汽膜形成,蒸汽膜阶段二:蒸汽膜破裂,沸腾阶段三:对流阶段7.淬透性与淬硬层深度二者有和联系和区别?影响刚淬透性的因素有哪些?答:淬透性是指钢件淬火是所获得M的能力,是其本身固有属性。
而淬硬层深度是指从表面至半马氏体组织的距离。
淬透性是钢材本身固有属性而不取决于其他外部因素,只和临界冷却速度有关。
而淬硬层深度除取决于淬透性之外,还取决于工件形状、尺寸及冷却介质。
8.以渗碳为例,僬侥说明化学热处理的三个的基本过程?答:包括:分解、吸收、扩散。
CH4与CO等渗碳剂在高温下分解含活性碳原子【C】,【C】被工件表面吸收,形成固溶体0(或化合物过量的碳原子则会形成炭黑),吸附在工件表面或炉罐内。
钢丝热处理缺陷及其危害一、过热与过烧过热是指加热温度过高或保温时间过长,致使奥氏体晶粒显著粗化现象,这种现象在随后冷却的结果是线材内部晶粒粗大,钢丝的力学性能差,韧性很差。
过烧是指加热温度接近于某些低熔点相的熔化温度时,使处在晶界处的这些低熔点相发生熔化现象。
过烧使得晶界被破坏,影响到晶粒与晶粒的结合力,因而钢丝强度很低,脆性极大。
过热与过烧都是由于加热温度过高或保温时间过长引起的。
因此,其预防办法是严格按工艺要求控制钢丝加热温度和保温时间,并经常检查热工仪表的准确性。
二、氧化与脱碳氧化是指钢丝在加热时,炉内的一些氧化性气体与钢丝中的铁起化学反应,在钢丝表面生成一层松脆的氧化铁皮。
其化学反应如下:2Fe+O2→2FeOFe+H20→FeO+H2↑Fe+COz→FeO+CO↑脱碳是指钢丝在加热时,钢丝表层溶于奥氏体的碳或渗碳体里的碳与氧结合,脱离钢丝表层,即钢丝表层的碳被烧掉。
其化学反应如下:2C+02→2C0↑C+C02→2C0↑C+H2O→CO↑+H2↑C+2H2→CH4↑钢丝表面氧化不仅损耗金属,而且在酸洗时会增大酸耗。
脱碳会降低钢丝表层的强度和硬度,影响其耐磨性,尤其会影响钢丝的疲劳强度。
为了防止钢丝氧化与脱碳,可采用控制炉内气氛加热钢丝(明火加热时)、或在钢丝加热时采用气体保护。
三、钢丝脆断钢丝脆断的原因是钢丝在冷却时,冷却速度过快,在钢丝局部或通条产生了脆性极大的马氏体组织。
例如,钢丝在正火热处理刚出加热炉时,钢丝若与水或与控制冷却装置的小管(管外为冷水)接触,就会产生马氏体组织。
钢丝在铅淬火处理时,向铅槽入口端覆盖的木炭粉洒水,若水接触到钢丝,也要产生马氏体组织。
四、钢丝通条性能不均其特征是整根钢丝沿长度方向力学性能不均,承受冷变形能力差。
产生钢丝通条性能不均的原因主要有停车卸线、设备运转不正常;或者是钢丝穿线时未及时将钢丝插入铅液;钢丝若采用电接触加热,电压波动也会造成钢丝性能不均。
过烧的概念过烧是指某一物体或系统的温度超过其设计或正常工作温度范围,从而导致不良后果的现象。
过烧通常是由于外部或内部因素的变化引起的,如过高的环境温度、过高的电流或电压、机械故障、设计不当等。
在许多行业和领域中,过烧都是一个非常严重的问题,需要采取措施来有效预防和控制。
过烧可能会对物体或系统产生各种不良后果,包括性能下降、寿命缩短、损坏或破裂等。
具体而言,过烧可能导致以下几个影响:首先,过烧会导致物体或系统的性能下降。
当温度超过物体或系统的设计工作温度范围时,其性能可能会受到影响。
例如,电子设备在过热的情况下可能出现电路故障、数据丢失或性能下降等问题,这会严重影响设备的正常运行。
其次,过烧会缩短物体或系统的寿命。
过高的温度会导致材料的老化和腐蚀,从而加速物体或系统的磨损和损坏。
例如,在汽车发动机中,如果冷却系统出现故障导致发动机过热,就可能会损坏发动机的部件,缩短发动机的使用寿命。
再次,过烧可能导致物体或系统的失效和破裂。
当过热的物体或系统不能承受温度的冲击时,可能会发生破裂或变形。
例如,锅炉的爆炸通常是由于过烧引起的,这不仅造成了设备损坏,还可能对周围环境和人员造成重大危害。
最后,过烧也可能引发火灾。
过高的温度可能使易燃物体燃烧,从而引发火灾。
当温度超过材料的燃点时,就有可能发生自燃或爆炸。
例如,在工业生产中,如果控制不当导致某些物质过热,就可能引发火灾。
为了预防和控制过烧,人们通常采取一系列措施。
首先,正确安装和使用设备非常重要。
正确安装设备,并合理使用设备,能够确保设备可以在设计的工作温度范围内正常运行。
此外,定期进行设备的维护和检修,可以及时发现潜在问题,并采取措施解决。
其次,合理的工艺和设计也是防止过烧的重要手段。
在设计和制造物体或系统时,需要考虑环境温度、电流和电压等因素,确保物体或系统可以在各种条件下正常工作。
例如,在建筑中合理设计通风系统,可以防止房屋过热。
在电子设备设计中,加入散热装置可以有效降低设备的温度。
加热操作工测试题一、选择题(每题1分,共20分)1.连铸坯尺寸偏差中,长度偏差是()。
A、±5mmB、±10mmC、±30mmD、±40mm2.烘炉时,点火后炉内温度升到()时停止供油,开始供高炉煤气。
A、700℃B、600℃C、500℃D、400℃3.连铸坯表面及侧面允许清理,清理深度不得大于()。
A、1mmB、5mmC、10mmD、15mm4.加热炉炉底管的冷却方式是()。
A、空冷B、水冷C、汽化冷却D、风冷5.硅钢的入炉温度不得低于()。
A、400℃B、350℃C、200℃D、250℃6.SPHC材质、3.0厚度规格带钢加热炉温度()。
A、1280-1300℃B、1300-1320℃C、1290-1310℃D、1260-1280℃7.磷是一种()。
A、非金属元素B、金属元素C、合金D、都不是8.磷在钢中是()元素。
A、有害B、有益C、合金D、都不是9.硫在钢中的主要危害是引起()现象。
A、冷脆B、热脆C、干脆D、过热10. 材质Q345C,5.0-9.0mm厚度规格的带钢,其在炉时间为()。
A、80分钟B、100分钟C、90分钟D、110分钟11.日标中哪个钢种对应我国标准中的普通钢Q235( )。
A、SS330B、330CLC、S235JRD、SS40012.优质碳素结构钢的牌号用钢中含碳量的()为单位来表示。
A、百分之一B、千分之一C、万分之一13.下列那种钢为合金结构钢()。
A、20#B、45#C、16Mn14.碳素钢中高碳钢的碳含量高于( )。
A、0.60%B、0.70%C、0.80%D、0.90%15.当压下量一定时,增加辊径,咬入角()。
A、增大B、减小C、不变16. 当加热温度达到或超过氧化铁皮的熔化温度(1300~1350℃)时,氧化铁皮开始熔化,并溶入钢料与钢料之间的缝隙中,当炉温降低时,熔化的氧化铁皮凝固,使料粘在一起,这种现象叫()。
过热与过烧的区别过热是由于锻造加热温度高,存在一定的保温,导致晶粒快速张大,而产生的过热组织.但是过热组织还有一种可能,是加热温度很快(比如感应加热),晶粒没有出现快速张大现象,但是锻造过程很快,产品是终锻后温度高,在锻后堆冷的时候晶粒继续张大,而产生过热组织.过热:加热转变终了时所得奥氏体晶粒一般均较细小。
但如果在转变终了继续升高温度,则如前所述,奥氏体晶粒将继续长大。
如果仅仅是晶粒长大而在晶界上并未发生能使晶界弱化的某些变化,则被称为过热。
过热将使随后的缓冷所得的铁素体晶粒、珠光体团以及随后的快冷所得的马氏体组织变粗,这将便钢的强度和韧性变坏。
因此必须用再次热处理来校正由于加热不当而出现的过热现象。
过热:钢被加热到A c3(见铁碳相图)以上某一温度,随着奥氏体晶粒的长大,在粗大的奥氏体晶界上,发生了化学成分的明显变化(主要是硫的偏析),在冷却时,或者在原始奥氏体晶界上保持了硫的偏析,或者产生了第二相(主要是硫化物)质点的网状沉积,导致晶界脆化,使钢的拉伸塑性和冲击韧性明显降低的现象。
如果没有硫的析出,不算是过热。
钢的过热温度1200~1350℃之间。
过热钢的特征:1、宏观断口:产生结晶状断面或无金属光泽的灰白色粒状断面2、显微特征:粗大的A(奥氏体)晶粒,魏氏体组织,原始A晶界处S偏析或硫化锰沉淀3、过热钢的机械性能:塑性和冲击韧性明显降低,对强度和硬度基本无影响4、钢发生过热后的补救措施:正火,淬火和回火(注:钢淬火后都需要回火以提高其塑、韧性)过烧:如果加热温度过高,不仅奥氏体晶粒已经长大,而且在奥氏体晶界上也已发生了某些能使晶界弱化的变化,称之为过烧。
过烧的零件已经产生晶间裂纹。
过烧:钢被加热到接近固相线或固-液两相温度范围内的某一温度后,在十分粗大奥氏体晶界上不仅发生了化学成分的明显变化(主要是硫和磷的偏析),而且局部或整个晶界出现烧熔现象,从而在晶界上形成了富硫,磷的液相。
过热与过烧的区别
过热是由于锻造加热温度高,存在一定的保温,导致晶粒快速张大,而产生的过热组织.但是过热组织还有一种可能,是加热温度很快(比如感应加热),晶粒没有出现快速张大现象,但是锻造过程很快,产品是终锻后温度高,在锻后堆冷的时候晶粒继续张大,而产生过热组织.
过热:加热转变终了时所得奥氏体晶粒一般均较细小。
但如果在转变终了继续升高温度,则如前所述,奥氏体晶粒将继续长大。
如果仅仅是晶粒长大而在晶界上并未发生能使晶界弱化的某些变化,则被称为过热。
过热将使随后的缓冷所得的铁素体晶粒、珠光体团以及随后的快冷所得的马氏体组织变粗,这将便钢的强度和韧性变坏。
因此必须用再次热处理来校正由于加热不当而出现的过热现象。
过热:钢被加热到Ac3(见铁碳相图)以上某一温度,随着奥氏体晶粒的长大,在粗大的奥氏体晶界上,发生了化学成分的明显变化(主要是硫的偏析),在冷却时,或者在原始奥氏体晶界上保持了硫的偏析,或者产生了第二相(主要是硫化物)质点的网状沉积,导致晶界脆化,使钢的拉伸塑性和冲击韧性明显降低的现象。
如果没有硫的析出,不算是过热。
钢的过热温度
1200~1350℃之间。
过热钢的特征:
1、宏观断口:
产生结晶状断面或无金属光泽的灰白色粒状断面
2、显微特征:
粗大的A(奥氏体)晶粒,魏氏体组织,原始A晶界处S偏析或硫化锰沉淀
3、过热钢的机械性能:
塑性和冲击韧性明显降低,对强度和硬度基本无影响
4、钢发生过热后的补救措施:
正火,淬火和回火(注:钢淬火后都需要回火以提高其塑、韧性)
过烧:如果加热温度过高,不仅奥氏体晶粒已经长大,而且在奥氏体晶界上也已发生了某些能使晶界弱化的变化,称之为过烧。
过烧的零件已经产生晶间裂纹。
过烧:钢被加热到接近固相线或固-液两相温度范围内的某一温度后,在十分粗大奥氏体晶界上不仅发生了化学成分的明显变化(主要是硫和磷的偏析),而且局部或整个晶界出现烧熔现象,从而在晶界上形成了富硫,磷的液相。
在随后的冷却过程中,晶界上产生富硫,磷的烧熔层,并伴随着形成硫化物,磷化铁等脆性相的沉积,导致晶界严重弱化,从而剧烈降低钢的拉伸塑性和冲击韧性的现象。
钢的过烧温度:
通常比过热温度高几十至一百度左右
过烧钢特征:
1、宏观断口
无金属光泽的灰白色石状断面
2、显微特征
粗大的A晶粒,魏氏体组织,原始A晶界处富P,S烧熔层及原始奥氏体晶界上硫化锰和磷化铁沉淀。
3、过烧钢的机械性能
塑性和冲击韧性严重降低,必须报废。
(报废的意思也就是说,不能用,只能回炉重炼。
)
很显然,过烧比过热的危害性要大的多。
要判断过热与过烧,最简单的方法是看断口(即钢材在服役过程中发生断裂,观察断裂面的形貌。
与上文介绍的断口形貌对比。
如果钢材还没有服役,取一横截面观察微观结构组织,如发现A晶粒粗大,并且发生S的偏聚,则为过热,如果还有P的偏聚则为过烧。
过热主要表现是晶粒过分长大可通过今后的热处理改善。
过烧则是晶粒间发生氧化,属不可逆转的缺陷
过热与过烧的区别在于奥氏体晶界是否发生弱化。
过热是晶粒粗大,晶界加宽的现象,而过烧是晶界晶粒部分低熔点合金相出现复溶现象,确定发生与否还要看加热的速率及温度
过热组织:晶粒粗大,粗大的马氏体,魏氏组织。
过烧:是晶粒间发生氧化且晶界存在裂纹。
过烧是严重的过热。
过热或过烧在金相检查中主要与晶粒和晶界作判定;不同的材料有不同的判定方法,结构钢以晶界出现网状特素体判过热,有孔洞判过烧,高温合金晶粒粗大判过热,晶界有空的孔洞、杂质判过烧。