在熱處理生產(chǎn)實踐中,會產(chǎn)生各種各樣的缺陷,如開裂、變形嚴重、硬度不合格及性能不合格等等。不同的缺陷,產(chǎn)生的原因一樣,對應的防止對策也不一樣,本文從常見的缺陷——硬度不合格這方面簡分析產(chǎn)生的原因和防止辦法。
硬度不合格分為兩種情況:硬度過高和硬度過低。
一、硬度過高:
1.混料:比如碳鋼里混入合金鋼,此時硬度要超過我們預期值。可根據(jù)實際檢測的硬度與回火參數(shù),重新回火。
2.材料改代:用合金鋼改代碳鋼,但材料改代信息未正確傳遞到熱處理工序。與相關部門,落實實際材料后,重新回火。
上述兩種情況實屬管理上的問題,熱處理工序是無法解決的。
3.回火溫度或時間不足:
⑴設備存在隱性問題,實際爐溫偏低。重新校正控溫系統(tǒng)。
⑵回火時間不充分或回火溫度偏低,致使部份工件硬度偏。產(chǎn)生的原因是:在生產(chǎn)中拼爐生產(chǎn)時,回火工藝參數(shù)不,部分或全部工件回火時間偏短而導致硬度偏高。此時要計算各工件的回火時間和溫度,選取一個合適的溫度與保溫時間進行回火,確保每種工件的硬度都達到要求。
二、硬度過低:
這是生產(chǎn)中易出現(xiàn)的質量問題,也是不容易找出產(chǎn)生問題的原因,對生產(chǎn)的危害性較大(浪費能源、影響生產(chǎn)進度),也讓人頭疼。
1.材料問題,其產(chǎn)生的原因與防止對策同前面。若檢測硬度不超過140HB,此類材料可以直接扔掉,連火花判別都不需要。
2.熱處理工序淬火問題:
工件要保證回火后硬度達到要求,先決條件是淬火要達到規(guī)定要求,至少要比終要求的硬度上限高50HB,才可能通過回火而合格。而這是我們在生產(chǎn)中容易出問題,也是容易被忽略的問題。經(jīng)常有人回答我:“一直都這樣淬火的,不知道今天為什么不合格?"淬火工序容易出的問題有如下:
⑴加熱溫度不足。
比較多見的是一種僥幸心理,認為溫度差不多,也許可以淬火。認為平常淬火時工件顏色也偏低,也淬起火了的。殊不知,忘記了未*奧氏體化與淬火過程中奧氏體的預冷是兩回事。加熱不足的時候,在奧氏體中存在未溶鐵素體,是要降低淬火硬度的;而在淬火過程中預冷時溫度也只有不到800℃,但此時過冷奧氏體是不會析出鐵素體的。這是對奧氏體的認識不足造成的。
⑵冷卻上存在的問題。
冷卻上存在的問題只有一個,冷卻速度不足。但產(chǎn)生冷卻速度不足的原因卻是較多的:
預冷過度:為防止工件淬裂,在冷卻時先適當預冷再淬火是非常有必要的。如掌握不好而低于Ar1時,發(fā)生先共析轉變出現(xiàn)先共析鐵素體,將降低工件硬度。同時,對于要求嚴格的工件,是不允許發(fā)生先共析轉變的。此時按正常工藝回火硬度將低于規(guī)定值。在預冷時要注意觀察工件溫度,同時也要提高辨別溫度的能力,避免工件預冷到Ar1以下。
在冷卻介質中冷卻能力不足:以淬水為例,一是當水溫較高時(如超過30℃,是生產(chǎn)中容易被忽視的情況),將嚴重降低珠光體轉變區(qū)域的冷卻速度,此時任你怎樣將工件冷卻,想淬硬已屬非分之想(因為已經(jīng)部分發(fā)生了非馬氏體轉變)。二是裝爐較密集的工件,如在介質中移動能力不足,蒸汽無法破膜,將導致局部特別是中間的工件淬火硬度不足。需要隨時關注冷卻介質的溫度,觀察裝爐情況,有針對性的采取預防措施。
上述兩種情況,將導致工件的冷卻速度以不同方式越過C曲線。淬火后將得到各種各樣的混合組織,如:鐵素體+馬氏體、鐵素體+珠光體+馬氏體 、托氏體+馬氏體等等,這些組織通過回火后,檢測硬度都會低于正常值。
⑶淬火冷卻時間較短。
由于冷卻時間較短,致使工件實際淬火結束后的溫度較高,而工件本身淬火并沒有完成,回火后硬度低于正常值。淬火結束時,工件的溫度一般要低于材料的Ms,否則回火后將導致硬度低于正常值。在淬火結束時,讓工件繼續(xù)空冷一會,觀察工件溫度,如溫度較高,應補充冷卻,使工件溫度降到合適的程度。當然,有經(jīng)驗的可以從工件出水時收水的時間來辨別工件溫度。
⑷回火上存在的問題。
回火上出現(xiàn)的問題主要體現(xiàn)在回火保溫時間過長或保溫溫度較高,也有設備問題,如:熱電偶退出、控溫系統(tǒng)控制誤差較大等。
上面只分析了熱處理后工件硬度不合格的幾個方面的原因,實際生產(chǎn)中可能還會出現(xiàn)這樣或那樣的原因,有待我們進一步提高認識,去分析產(chǎn)生的原因并提出具體的應對對策??傊?,在出現(xiàn)硬度不合格后,要認真去分析自己的生產(chǎn)過程,找出原因加以改進,一般情況下不要去找別人的原因(同時也得罪人)。要注意細節(jié),特別是平常都習以為常的做法,真正把細節(jié)到位,才會不出或少出質量問題。所以說“細節(jié)決定成敗"。