金属热处理缺陷分析及案例 第2版 王广生 等 编 专业科技 文轩网

前言
第1章概论1
1.1热处理缺陷及分类1
1.2热处理缺陷分析方法4
第2章热处理裂纹8
2.1热处理裂纹的一般概念8
2.2加热不当形成的裂纹9
2.2.1升温速度过快引起的裂纹9
2.2.2表面增碳或脱碳引起的裂纹10
2.2.3过热或过烧引起的裂纹10
2.2.4在含氢气氛中加热引起的氢致裂纹11
2.3金属零件的淬火裂纹13
2.3.1马氏体的显微裂纹13
2.3.2淬火裂纹14
2.4影响淬火裂纹形成的因素21
2.4.1冶金因素的影响21
2.4.2零件尺寸和结构的影响25
2.4.3工艺因素的影响27
2.5预防淬火裂纹的方法29
2.5.1正确进行产品设计29
2.5.2合理安排工艺路线35
2.5.3确定合理的加热参数36
2.5.4选定合适的淬火方法41
2.5.5淬火介质的选择47
2.5.6防止淬火裂纹的其他措施51
2.6其他热处理裂纹51
2.6.1回火裂纹51
2.6.2冷处理裂纹52
2.6.3时效裂纹53
2.6.4磨削裂纹53
2.6.5电镀裂纹55
第3章热处理变形56
3.1工件热处理的尺寸变化56
3.2工件热处理的形状畸变59
3.3热处理变形的一般规律60
3.3.1淬火变形的趋势60
3.3.2影响热处理变形的因素62
3.3.3化学热处理工件的变形71
3.4热处理变形的校正75
3.4.1机械校正法75
3.4.2热处理校正法75
第4章残留内应力77
4.1热处理内应力77
4.1.1热应力77
4.1.2组织应力78
4.1.3热处理工件的残留应力分布及影响因素78
4.1.4表面淬火工件的残留应力80
4.1.5化学热处理工件的残留应力82
4.2残留应力对力学性能的影响83
4.2.1残留应力与硬度84
4.2.2残留应力与磨损84
4.2.3残留应力与疲劳86
4.2.4残留应力与腐蚀92
4.2.5残留应力与电镀92
4.3残留应力的调整和消除93
第5章组织不合格96
5.1热处理与组织、性能的关系96
5.2氧化与脱碳99
5.2.1氧化99
5.2.2脱碳100
5.2.3防止和减轻氧化脱碳的措施101
5.3过热与过烧102
5.3.1过热102
5.3.2过烧105
5.4低、中碳钢预备热处理球化体级别不合格106
5.5感应加热淬火组织缺陷107
5.6渗碳组织缺陷109
5.6.1表层碳化物过多、呈大块状或网状分布109
5.6.2残留奥氏体量过多111
5.6.3马氏体粗大111
5.6.4内氧化112
5.6.5黑色组织114
5.7渗氮组织缺陷116
5.7.1渗前原始组织中铁素体过多、回火索氏体组织粗大116
5.7.2化合物层疏松117
5.7.3针状组织119
5.7.4网状和脉状氮化物119
5.8渗硼组织缺陷120
5.8.1渗硼层的非正常组织120
5.8.2渗硼层存在较多孔洞121
第6章力学性能不合格122
6.1热处理和硬度122
6.1.1软点123
6.1.2硬度不足123
6.1.3高频感应加热淬火和渗碳工件的软点和硬度不足124
6.2拉伸性能和疲劳强度不合格124
6.2.1拉伸性能不合格125
6.2.2疲劳性能不合格126
6.3耐腐蚀性能不良129
6.3.1热处理对晶间腐蚀和点腐蚀性能的影响130
6.3.2热处理对应力腐蚀开裂的影响132
6.4持久蠕变性能不合格132
6.4.1高温合金热处理与持久蠕变性能133
6.4.2高温蠕变脆性137
6.5非铁金属合金力学性能不合格138
第7章脆性140
7.1回火脆性140
7.1.1第一类回火脆性140
7.1.2第二类回火脆性142
7.2低温脆性146
7.2.1低温脆性的评定146
7.2.2钢的成分和组织对低温脆性断裂的影响147
7.3氢脆性151
7.3.1氢脆及其分类151
7.3.2钢的成分和组织对氢脆的影响152
7.4σ脆性153
7.4.1σ相的性质及其对性能的影响153
7.4.2钢的成分、热处理与σ相的形成153
7.5电镀脆性154
7.5.1电镀脆性的影响因素154
7.5.2防止电镀脆性的措施155
7.6渗层脆性155
7.6.1渗氮层脆性155
7.6.2渗硼层脆性156
第8章其他热处理缺陷158
8.1化学热处理和表面热处理特殊缺陷158
8.1.1渗碳硬化层深度不合格159
8.1.2渗氮硬化层深度不合格160
8.1.3渗硼、渗铝硬化层深度不合格161
8.1.4感应加热淬火硬化层深度不合格161
8.1.5火焰加热淬火硬化层深度不合格162
8.2真空热处理和保护气氛热处理缺陷162
8.2.1表面不光亮和氧化色163
8.2.2表面增碳或增氮164
8.2.3真空热处理表面合金元素贫化与粘连167
8.2.4保护气氛热处理氢脆169
8.3非铁金属合金热处理缺陷171
8.3.1铝合金热处理缺陷171
8.3.2镁合金热处理缺陷172
8.3.3钛合金热处理缺陷173
8.3.4铜合金热处理缺陷174
8.3.5高温合金热处理缺陷174
第9章热处理缺陷预防与全面质量控制177
9.1热处理全面质量控制的概念177
9.2基础条件控制178
9.2.1环境条件控制178
9.2.2设备与仪表控制181
9.2.3人员素质和管理水平192
9.3热处理前质量控制198
9.3.1热处理零件设计的质量控制198
9.3.2原材料质量控制205
9.3.3热处理前各工序质量控制209
9.4热处理中质量控制215
9.4.1待处理件的核查215
9.4.2预备热处理质量控制216
9.4.3淬火回火质量控制221
9.4.4表面热处理与化学热处理的质量控制230
9.5热处理后质量控制240
9.5.1后处理质量控制240
9.5.2完善质量服务工作244
9.5.3重视环境保护和技术安全工作244
第10章热处理缺陷分析案例248
10.1热处理裂纹248
10.1.1汽车半轴淬火开裂与疲劳断裂的分析及防止措施248
10.1.245钢工件在易裂尺寸范围开裂的分析及防止措施251
10.1.3本体淬火裂纹的分析及防止措施252
10.1.4三硝水-空气双液淬火裂纹的分析及防止措施254
10.1.5绞肉机孔板淬火工艺的改进256
10.1.6高碳钢及轴承钢零件淬火裂纹的分析及防止措施257
10.1.7机床活塞超音频感应加热淬火裂纹的分析及防止措施260
10.1.8汽车转向节中频感应加热淬火裂纹的分析及防止措施262
10.1.9大型工件热处理过程中内裂的分析及防止措施265
10.1.10高速钢焊接工具裂纹的分析及防止措施271
10.1.11石油钻杆接头表面开裂原因分析274
10.1.12高碳低合金冷作模具钢开裂原因分析277
10.1.1345A钢卡爪淬火开裂原因分析280
10.1.14高碳马氏体钢球淬火开裂原因分析284
10.1.1542CrMo钢高强度螺母裂纹分析288
10.1.16销轴淬火裂纹的产生及预防措施291
10.2热处理变形294
10.2.1曲线齿锥齿轮热处理变形的分析及防止措施294
10.2.2无压淬火减少曲线齿锥齿轮平面翘曲变形297
10.2.3齿轮淬火变形的分析及防止措施300
10.2.4锥齿轮花键孔变形的分析及防止措施303
10.2.5汽车稳定杆淬火工艺的改进304
10.2.6工字卡规热处理变形的分析及防止措施305
10.2.7利用热应力预弯曲减少上导轨淬火变形308
10.2.8碟形刀片的防止变形热处理310
10.2.965Mn弹簧片热处理变形的分析及防止措施312
10.2.10空心辊中频感应加热表面淬火变形的分析及防止措施313
10.2.11气体氮碳共渗零件变形的分析及防止措施317
10.2.12大型渗碳齿轮圈热处理畸变及控制319
10.2.13高速柴油机曲轴渗氮畸变规律与控制措施322
10.2.14活塞环的渗氮变形与控制327
10.2.15半联轴器渗碳淬火畸变的分析及改进措施330
10.2.16控制氮碳共渗零件变形的措施332
10.2.1750CrV钢针热处理工艺335
10.2.18传动轴凸缘内孔收缩产生的原因及改进方法337
10.2.19主减齿轮渗碳淬火畸变的控制339
10.3残留内应力342
10.3.1T10A模具线切割开裂的分析及防止措施342
10.3.2大型冷冲模具热处理缺陷分析及改进措施343
10.3.3热处理工艺对零件表面组织及磨削裂纹的影响344
10.3.4大直径曲轴热处理后的残留应力研究349
10.3.5CrWMn钢模具炸裂原因分析352
10.4组织不良355
10.4.1木工锯条热处理残品的挽救措施355
10.4.2气体渗碳件的补修工艺357
10.4.3高频感应加热淬火构件低应力疲劳脆断的分析及防止措施360
10.4.420钢板冷冲压产生裂纹的原因及解决方法362
10.4.520CrMnTi钢预备热处理组织缺陷分析364
10.4.645钢渣浆泵主轴早期疲劳断裂分析366
10.4.7桥间差速器壳输入花键轴失效分析370
10.4.8钻机制动毂裂纹失效分析和改进373
10.4.9Cr12MoV钢旋压成形轮早期断裂失效原因分析378
10.4.10Q235钢波形护栏室温脆断原因分析382
10.4.11斜齿轮早期断裂的原因分析386
10.4.1240Cr钢活塞开裂原因分析389
10.4.13W18Cr4V钢拉刀断裂分析392
10.4.14碳氮共渗离合器主轴的疲劳断裂395
10.4.15通用汽油机曲轴断裂分析399
10.4.1627SiMnMoV钢渗碳针阀体断裂失效分析402
10.5力学性能不合格405
10.5.120MnV钢圆环链质量分析405
10.5.215Cr钢活塞销淬火工艺的改进408
10.5.3游标卡尺测尺热处理新工艺409
10.5.4球墨铸铁底座退火工艺的改进411
10.5.5冷作模具失效分析及改进措施413
10.5.6叉车半轴中频感应加热淬火质量分析与工艺改进416
10.5.7曲轴气体渗氮后表面硬度偏低的挽救措施418
10.5.865Mn钢爪型接地弹簧垫圈热处理工艺改进420
10.5.916MnCr5钢软化退火工艺421
10.5.10中碳铬钼钒钢调质热处理力学性能不足的原因分析及对策425
10.6脆性429
10.6.1高强度钢甲醇裂解气保护热处理氢脆429
10.6.220CrMnTi钢齿轮碳氮共渗中的氢脆433
10.6.3渗碳齿轮通氨淬火的氢脆现象437
10.6.4Z10硅钢片的脆化与防止440
10.6.525Cr2Mo1V钢高温紧固螺栓脆化及恢复热处理442
10.6.665Mn钢垫片开裂失效分析445
10.6.7阀体开裂原因分析448
10.6.8弹性薄壁紧固件产生脆性断裂的原因分析及防止措施452
10.6.9液压缸断裂分析456
10.6.10扭力轴断裂原因分析459
10.7其他热处理缺陷463
10.7.1汽车渗碳零件失效分析463
10.7.21Cr18Ni9Ti钢桔皮状表面的探讨469
10.7.3EQ1060变速器总成二轴断裂失效分析471
10.7.4踏板式摩托车后轮输出轴断裂失效分析473
10.7.55B05防锈铝预绞丝断裂失效分析479
10.7.6Q-52-51型摩托车车轮开裂原因分析482
10.7.7控制1J79合金磁性能的新工艺485
10.7.8GH2132高温合金热处理后硬度低的原因分析487
参考文献490