●前言
第1章概論1
1.1熱處理缺陷及分類1
1.2熱處理缺陷分析方法4
第2章熱處理裂紋8
2.1熱處理裂紋的一般概念8
2.2加熱不當形成的裂紋9
2.2.1升溫速度過快引起的裂紋9
2.2.2表面增碳或脫碳引起的裂紋10
2.2.3過熱或過燒引起的裂紋10
2.2.4在含氫氣氛中加熱引起的氫致裂紋11
2.3金屬零件的淬火裂紋13
2.3.1馬氏體的顯微裂紋13
2.3.2淬火裂紋14
2.4影響淬火裂紋形成的因素21
2.4.1冶金因素的影響21
2.4.2零件尺寸和結構的影響25
2.4.3工藝因素的影響27
2.5預防淬火裂紋的方法29
2.5.1正確進行產品設計29
2.5.2合理安排工藝路線35
2.5.3確定合理的加熱參數36
2.5.4選定合適的淬火方法41
2.5.5淬火介質的選擇47
2.5.6防止淬火裂紋的其他措施51
2.6其他熱處理裂紋51
2.6.1回火裂紋51
2.6.2冷處理裂紋52
2.6.3時效裂紋53
2.6.4磨削裂紋53
2.6.5電鍍裂紋55
第3章熱處理變形56
3.1工件熱處理的尺寸變化56
3.2工件熱處理的形狀畸變59
3.3熱處理變形的一般規律60
3.3.1淬火變形的趨勢60
3.3.2影響熱處理變形的因素62
3.3.3化學熱處理工件的變形71
3.4熱處理變形的校正75
3.4.1機械校正法75
3.4.2熱處理校正法75
第4章殘留內應力77
4.1熱處理內應力77
4.1.1熱應力77
4.1.2組織應力78
4.1.3熱處理工件的殘留應力分布及影響因素78
4.1.4表面淬火工件的殘留應力80
4.1.5化學熱處理工件的殘留應力82
4.2殘留應力對力學性能的影響83
4.2.1殘留應力與硬度84
4.2.2殘留應力與磨損84
4.2.3殘留應力與疲勞86
4.2.4殘留應力與腐蝕92
4.2.5殘留應力與電鍍92
4.3殘留應力的調整和消除93
第5章組織不合格96
5.1熱處理與組織、性能的關繫96
5.2氧化與脫碳99
5.2.1氧化99
5.2.2脫碳100
5.2.3防止和減輕氧化脫碳的措施101
5.3過熱與過燒102
5.3.1過熱102
5.3.2過燒105
5.4低、中碳鋼預備熱處理球化體級別不合格106
5.5感應加熱淬火組織缺陷107
5.6滲碳組織缺陷109
5.6.1表層碳化物過多、呈大塊狀或網狀分布109
5.6.2殘留奧氏體量過多111
5.6.3馬氏體粗大111
5.6.4內氧化112
5.6.5黑色組織114
5.7滲氮組織缺陷116
5.7.1滲前原始組織中鐵素體過多、回火索氏體組織粗大116
5.7.2化合物層疏松117
5.7.3針狀組織119
5.7.4網狀和脈狀氮化物119
5.8滲硼組織缺陷120
5.8.1滲硼層的非正常組織120
5.8.2滲硼層存在較多孔洞121
第6章力學性能不合格122
6.1熱處理和硬度122
6.1.1軟點123
6.1.2硬度不足123
6.1.3高頻感應加熱淬火和滲碳工件的軟點和硬度不足124
6.2拉伸性能和疲勞強度不合格124
6.2.1拉伸性能不合格125
6.2.2疲勞性能不合格126
6.3耐腐蝕性能不良129
6.3.1熱處理對晶間腐蝕和點腐蝕性能的影響130
6.3.2熱處理對應力腐蝕開裂的影響132
6.4持久蠕變性能不合格132
6.4.1高溫合金熱處理與持久蠕變性能133
6.4.2高溫蠕變脆性137
6.5非鐵金屬合金力學性能不合格138
第7章脆性140
7.1回火脆性140
7.1.1第一類回火脆性140
7.1.2第二類回火脆性142
7.2低溫脆性146
7.2.1低溫脆性的評定146
7.2.2鋼的成分和組織對低溫脆性斷裂的影響147
7.3氫脆性151
7.3.1氫脆及其分類151
7.3.2鋼的成分和組織對氫脆的影響152
7.4σ脆性153
7.4.1σ相的性質及其對性能的影響153
7.4.2鋼的成分、熱處理與σ相的形成153
7.5電鍍脆性154
7.5.1電鍍脆性的影響因素154
7.5.2防止電鍍脆性的措施155
7.6滲層脆性155
7.6.1滲氮層脆性155
7.6.2滲硼層脆性156
第8章其他熱處理缺陷158
8.1化學熱處理和表面熱處理特殊缺陷158
8.1.1滲碳硬化層深度不合格159
8.1.2滲氮硬化層深度不合格160
8.1.3滲硼、滲鋁硬化層深度不合格161
8.1.4感應加熱淬火硬化層深度不合格161
8.1.5火焰加熱淬火硬化層深度不合格162
8.2真空熱處理和保護氣氛熱處理缺陷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真空熱處理表素貧化與粘連167
8.2.4保護氣氛熱處理氫脆169
8.3非鐵金屬合金熱處理缺陷171
8.3.1鋁合金熱處理缺陷171
8.3.2鎂合金熱處理缺陷172
8.3.3鈦合金熱處理缺陷173
8.3.4銅合金熱處理缺陷174
8.3.5高溫合金熱處理缺陷174
第9章熱處理缺陷預防與全面質量控制177
9.1熱處理全面質量控制的概念177
9.2基礎條件控制178
9.2.1環境條件控制178
9.2.2設備與儀表控制181
9.2.3人員素質和管理水平192
9.3熱處理前質量控制198
9.3.1熱處理零件設計的質量控制198
9.3.2原材料質量控制205
9.3.3熱處理前各工序質量控制209
9.4熱處理中質量控制215
9.4.1待處理件的核查215
9.4.2預備熱處理質量控制216
9.4.3淬火回火質量控制221
9.4.4表面熱處理與化學熱處理的質量控制230
9.5熱處理後質量控制240
9.5.1後處理質量控制240
9.5.2完善質量服務工作244
9.5.3重視環境保護和技術安全工作244
第10章熱處理缺陷分析案例248
10.1熱處理裂紋248
10.1.1汽車半軸淬火開裂與疲勞斷裂的分析及防止措施248
10.1.245鋼工件在易裂尺寸範圍開裂的分析及防止措施251
10.1.3本體淬火裂紋的分析及防止措施252
10.1.4三硝水-空氣雙液淬火裂紋的分析及防止措施254
10.1.5絞肉機孔板淬火工藝的改進256
10.1.6高碳鋼及軸承鋼零件淬火裂紋的分析及防止措施257
10.1.7機床活塞超音頻感應加熱淬火裂紋的分析及防止措施260
10.1.8汽車轉向節中頻感應加熱淬火裂紋的分析及防止措施262
10.1.9大型工件熱處理過程中內裂的分析及防止措施265
10.1.10高速鋼焊接工具裂紋的分析及防止措施271
10.1.11石油鑽杆接頭表面開裂原因分析274
10.1.12高碳低合金冷作模具鋼開裂原因分析277
10.1.1345A鋼卡爪淬火開裂原因分析280
10.1.14高碳馬氏體鋼球淬火開裂原因分析284
10.1.1542CrMo鋼高強度螺母裂紋分析288
10.1.16銷軸淬火裂紋的產生及預防措施291
10.2熱處理變形294
10.2.1曲線齒錐齒輪熱處理變形的分析及防止措施294
10.2.2無壓淬火減少曲線齒錐齒輪平面翹曲變形297
10.2.3齒輪淬火變形的分析及防止措施300
10.2.4錐齒輪花鍵孔變形的分析及防止措施303
10.2.5汽車穩定杆淬火工藝的改進304
10.2.6工字卡規熱處理變形的分析及防止措施305
10.2.7利用熱應力預彎曲減少上導軌淬火變形308
10.2.8碟形刀片的防止變形熱處理310
10.2.965Mn彈 熱處理變形的分析及防止措施312
10.2.10空心輥中頻感應加熱表面淬火變形的分析及防止措施313
10.2.11氣體氮碳共滲零件變形的分析及防止措施317
10.2.12大型滲碳齒輪圈熱處理畸變及控制319
10.2.13高速柴油機曲軸滲氮畸變規律與控制措施322
10.2.14活塞環的滲氮變形與控制327
10.2.15半聯軸器滲碳淬火畸變的分析及改進措施330
10.2.16控制氮碳共滲零件變形的措施332
10.2.1750CrV鋼針熱處理工藝335
10.2.18傳動軸凸緣內孔收縮產生的原因及改進方法337
10.2.19主減齒輪滲碳淬火畸變的控制339
10.3殘留內應力342
10.3.1T10A模具線切割開裂的分析及防止措施342
10.3.2大型冷衝模具熱處理缺陷分析及改進措施343
10.3.3熱處理工藝對零件表面組織及磨削裂紋的影響344
10.3.4大直徑曲軸熱處理後的殘留應力研究349
10.3.5CrWMn鋼模具炸裂原因分析352
10.4組織不良355
10.4.1木工鋸條熱處理殘品的挽救措施355
10.4.2氣體滲碳件的補修工藝357
10.4.3高頻感應加熱淬火構件低應力疲勞脆斷的分析及防止措施360
10.4.420鋼板冷衝壓產生裂紋的原因及解決方法362
10.4.520CrMnTi鋼預備熱處理組織缺陷分析364
10.4.645鋼渣漿泵主軸早期疲勞斷裂分析366
10.4.7橋間差速器殼輸入花鍵軸失效分析370
10.4.8鑽機制動轂裂紋失效分析和改進373
10.4.9Cr12MoV鋼旋壓成形輪早期斷裂失效原因分析378
10.4.10Q235鋼波形護欄室溫脆斷原因分析382
10.4.11斜齒輪早期斷裂的原因分析386
10.4.1240Cr鋼活塞開裂原因分析389
10.4.13W18Cr4V鋼拉刀斷裂分析392
10.4.14碳氮共滲離合器主軸的疲勞斷裂395
10.4.15通用汽油機曲軸斷裂分析399
10.4.1627SiMnMoV鋼滲碳針閥體斷裂失效分析402
10.5力學性能不合格405
10.5.120MnV鋼圓環鏈質量分析405
10.5.215Cr鋼活塞銷淬火工藝的改進408
10.5.3遊標卡尺測尺熱處理新工藝409
10.5.4球墨鑄鐵底座退火工藝的改進411
10.5.5冷作模具失效分析及改進措施413
10.5.6叉車半軸中頻感應加熱淬火質量分析與工藝改進416
10.5.7曲軸氣體滲氮後表面硬度偏低的挽救措施418
10.5.865Mn鋼爪型接地彈簧墊圈熱處理工藝改進420
10.5.916MnCr5鋼軟化退火工藝421
10.5.10中碳鉻鉬釩鋼調質熱處理力學性能不足的原因分析及對策425
10.6脆性429
10.6.1高強度鋼甲醇裂解氣保護熱處理氫脆429
10.6.220CrMnTi鋼齒輪碳氮共滲中的氫脆433
10.6.3滲碳齒輪通氨淬火的氫脆現像437
10.6.4Z10硅鋼片的脆化與防止440
10.6.525Cr2Mo1V鋼高溫緊固螺栓脆化及恢復熱處理442
10.6.665Mn鋼墊片開裂失效分析445
10.6.7閥體開裂原因分析448
10.6.8彈性薄壁緊固件產生脆性斷裂的原因分析及防止措施452
10.6.9液壓缸斷裂分析456
10.6.10扭力軸斷裂原因分析459
10.7其他熱處理缺陷463
10.7.1汽車滲碳零件失效分析463
10.7.21Cr18Ni9Ti鋼桔皮狀表面的探討469
10.7.3EQ1060變速器總成二軸斷裂失效分析471
10.7.4踏板式摩托車後輪輸出軸斷裂失效分析473
10.7.55B05防鏽鋁預絞絲斷裂失效分析479
10.7.6Q-52-51型摩托車車輪開裂原因分析482
10.7.7控制1J79合金磁性能的新工藝485
10.7.8GH2132高溫合金熱處理後硬度低的原因分析487
參考文獻490
