热处理的“冤假错案”,热处理人都有的共鸣
对于任何一个单位,只要经过热处理,出一点质量问题实属难免,缺陷分析应该实事求是,但现实很不公平,没有人给我们热处理人当裁判,只要出现质量问题,总有人对你说三道四。积累了不少冤假错案,也许一辈子也不会“平反昭雪”。以下从设计、材料、锻造、磨削4个方面阐述对热处理的伤害。
一、设计不良造成的热处理废品
材料是基础,基础不牢地动山摇。原材料不良主要体现在以下10个方面。
当原材料存在带状组织时,淬火组织也呈带状。这种组织不均匀状态会导致内应力增加,严重降低工具的使用寿命。此外,球化退火不良或其他原因遗留的网状、带状碳化物,也是工具早期脆裂的原因之一。
高速钢的碳化物偏析对刀具裂纹的形成倾向有很大的影响。研究表明,一旦碳化物偏析≥5级时,按正常的温度淬火,形成裂纹的敏感度激增。这是因为钢中的碳和合金元素较集中的区域在一定程度上降低钢的熔点,即使在正常的淬火温度下,也易出现过热和过烧组织。
疏松是大规格材料常见的一种组织缺陷,它使钢材料的强度下降,热处理时易裂。
原材料的表面裂纹,在淬火前必须彻底清除,否则淬火后会进一步扩大。
(7)脱碳
脱碳不应超过国家相关标准,并且在淬火前要全部去除,如果有脱碳,由于相变的不一致性,易形成淬火开裂。
(8)夹杂物
夹杂物是钢中常见的一种现象,依其性质可分为金属夹杂物和非金属夹杂物。夹杂物对 钢的质量危害极大,对钢的基体起破坏分割作用, 降低钢的塑性和强度,使钢在锻造、热处理时易在夹杂处形成裂纹。
(9)成分配比不合理
此问题在其他钢中影响不明显,很少人去研究,但在高速钢中就敏感多了。比如当M2钢的C含量在下限(0.80%),而V含量在上限(2.2%)时,致使钢的碳饱和度低于 0.76,淬火回火后硬度达64HRC都难,刀具性能差、寿命短。
近年来,常发现国内某公司生产的W18钢扁条,用1220~1270℃淬火,金相、硬度基本一致,没有二次硬化效应。淬火时碳化物溶不进,回火时碳化物析不出,刀片质量差,客户反映不佳。
(1)锻造裂纹
有些单位在锻造薄片车拉刀条时,极易产生纵向表面裂纹,在淬火前若不能彻底清除,必会在淬火后重现且扩大。
(2)脱碳
(3)萘断口
渗碳钢或高合金钢件热处理后一切正常,但在磨削表面出现垂直于磨削方向的龟裂,是典型的磨削裂纹。只要回火充分,不过热,热处理无过失。