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(1)緊固件設計不合理,如有尖角、截面突然變化,易引起應力集中; (2)冷卻太強烈,應該用快速淬火油,而選擇了水溶液,不該冷透時而冷透了等等; (1)淬火溫度偏高,奧氏體晶粒粗大,淬火后形成較粗大的馬氏體,容易開裂。特別是粗大的高碳馬氏體,常伴有顯微裂紋; (2)鋼材存在著網狀碳化物等脆性相,在淬火時易沿著脆性碳化物網處開裂。在晶界處有沿晶界分布的碳化物網絡,磨削時也容易磨裂; (3)鋼材有折疊或粗大夾雜物等缺陷,淬火時易沿此缺陷形成裂紋; (1)加熱溫度不足。冷卻時形成屈氏體,當屈氏體很少時,硬度上無明顯變化,但金相組織上容易鑒別; (2)淬火冷卻速度不足。淬火組織中除了馬氏體外,還有屈氏體或貝氏體組織。屈氏體或貝氏體越多,硬度越低; (3)表層脫碳。淬火時不易形成馬氏體、鐵素體和低碳馬氏體或形成低碳馬氏體,圖3。 (4)淬火過熱。過熱組織馬氏體粗大,殘余奧氏體量明顯增多,硬度也降低。 鋼中的非金屬夾雜物從各個方面影響鋼的力學性能,其影響的程度取決于夾雜物的性質、大小、數量及分布狀態。 大量的非金屬夾雜物存在于鋼中,嚴重地降低鋼的力學性能和使用性能。 非金屬夾雜物所造成的鋼的組織不均勻性,作拉伸試驗時,斷裂也多發生于夾雜物叢集處。常可在拉伸及沖擊試樣的斷口上,發現沒有金屬光澤的夾雜物存在。 緊固件力學性能試驗是必不可少的生產檢驗項目之一。緊固件熱處理后力學性能不合格,主要有選用材料不當,技術要求不合格、試驗工作方面、鋼的化學成分偏差及熱處理工藝不當等等的原因。 鋼的力學性能與化學成分和工藝方法一定時,還要受尺寸的影響。同樣成分及熱處理狀態下,由于鋼材截面不同所得的性能可以存在很大的差異。不同直徑螺栓淬火后的表面硬度HRC,見表1。 (1)緊固件設計不合理,如有尖角、截面突然變化,易引起應力集中; (2)冷卻太強烈,應該用快速淬火油,而選擇了水溶液,不該冷透時而冷透了等等; (1)淬火溫度偏高,奧氏體晶粒粗大,淬火后形成較粗大的馬氏體,容易開裂。特別是粗大的高碳馬氏體,常伴有顯微裂紋; (2)鋼材存在著網狀碳化物等脆性相,在淬火時易沿著脆性碳化物網處開裂。在晶界處有沿晶界分布的碳化物網絡,磨削時也容易磨裂; (3)鋼材有折疊或粗大夾雜物等缺陷,淬火時易沿此缺陷形成裂紋; (1)加熱溫度不足。冷卻時形成屈氏體,當屈氏體很少時,硬度上無明顯變化,但金相組織上容易鑒別; (2)淬火冷卻速度不足。淬火組織中除了馬氏體外,還有屈氏體或貝氏體組織。屈氏體或貝氏體越多,硬度越低; (3)表層脫碳。淬火時不易形成馬氏體、鐵素體和低碳馬氏體或形成低碳馬氏體,圖3。 (4)淬火過熱。過熱組織馬氏體粗大,殘余奧氏體量明顯增多,硬度也降低。 鋼中的非金屬夾雜物從各個方面影響鋼的力學性能,其影響的程度取決于夾雜物的性質、大小、數量及分布狀態。 大量的非金屬夾雜物存在于鋼中,嚴重地降低鋼的力學性能和使用性能。 非金屬夾雜物所造成的鋼的組織不均勻性,作拉伸試驗時,斷裂也多發生于夾雜物叢集處。常可在拉伸及沖擊試樣的斷口上,發現沒有金屬光澤的夾雜物存在。 緊固件力學性能試驗是必不可少的生產檢驗項目之一。緊固件熱處理后力學性能不合格,主要有選用材料不當,技術要求不合格、試驗工作方面、鋼的化學成分偏差及熱處理工藝不當等等的原因。 鋼的力學性能與化學成分和工藝方法一定時,還要受尺寸的影響。同樣成分及熱處理狀態下,由于鋼材截面不同所得的性能可以存在很大的差異。不同直徑螺栓淬火后的表面硬度HRC,見表1。 不言而喻當熱處理工藝不正確,必然會使緊固件熱處理后的力學性能不合格。淬火溫度偏低回火后強度也低于要求,且伴隨塑韌性的降低。 加熱不均勻而造成的力學性能不均勻,也可以在回火過程中發生,特別是當加熱時網帶爐堆積較多或緊固件回火時堆積量大的情況下更易出現。 ①強度高于要求較多,但塑性與沖擊韌性低于要求,系回火溫度偏低所致。 ②強度高于要求不多,塑性與沖擊韌性低于要求也不多,這種情況系回火不充分造成。 從金相組織上看是由于回火溫度偏低,回火索氏體仍保留明顯的淬火馬氏體的位向,說明回火時基體尚未完全再結晶,經提高回火溫度獲得均勻的回火索氏體,強度及沖擊韌性則符合要求。 補充回火后沖擊韌性仍不合格,應從其他方面分析原因,鋼的成分偏差、鋼中夾雜物、淬火狀態不佳、回火脆性等因素所致。唯一補救方法就是重新淬火,并降低回火溫度。 為了得到金相組織對低溫沖擊吸收能量的影響規律,對42CrMoA鋼M42×240試樣采取了5種不同的調質工藝,試樣處理后對其金相組織和低溫沖擊吸收能量進行了檢查,結果見表4。 根據GB/T38720~2020《中碳鋼與中碳合金結構鋼淬火金相組織檢驗》標準,參照評定圖,對1~6#試樣進行金相組織評級。 生產實踐表明,在低溫環境下服役的緊固件,1~5級為驗收標準。如果在評級時有爭議,可以參考力學性能檢驗結果進行判定。 鋼中可能出現的低倍組織缺陷的種類很多。疏松、一般疏松、中心疏松。 一般情況下,鋼件緊固件經過熱壓力加工、鐓鍛、軋制以后,可使鋼材的疏松程度減輕,提高鋼的致密度。但當嚴重的中心疏松存在時,也可能因此使鐓鍛、軋件或熱處理淬火產生內部破裂。 不言而喻當熱處理工藝不正確,必然會使緊固件熱處理后的力學性能不合格。淬火溫度偏低回火后強度也低于要求,且伴隨塑韌性的降低。 加熱不均勻而造成的力學性能不均勻,也可以在回火過程中發生,特別是當加熱時網帶爐堆積較多或緊固件回火時堆積量大的情況下更易出現。 ①強度高于要求較多,但塑性與沖擊韌性低于要求,系回火溫度偏低所致。 從金相組織上看是由于回火溫度偏低,回火索氏體仍保留明顯的淬火馬氏體的位向,說明回火時基體尚未完全再結晶,經提高回火溫度獲得均勻的回火索氏體,強度及沖擊韌性則符合要求。 補充回火后沖擊韌性仍不合格,應從其他方面分析原因,鋼的成分偏差、鋼中夾雜物、淬火狀態不佳、回火脆性等因素所致。唯一補救方法就是重新淬火,并降低回火溫度。 為了得到金相組織對低溫沖擊吸收能量的影響規律,對42CrMoA鋼M42×240試樣采取了5種不同的調質工藝,試樣處理后對其金相組織和低溫沖擊吸收能量進行了檢查,結果見表4。 根據GB/T38720~2020《中碳鋼與中碳合金結構鋼淬火金相組織檢驗》標準,參照評定圖,對1~6#試樣進行金相組織評級。 生產實踐表明,在低溫環境下服役的緊固件,1~5級為驗收標準。如果在評級時有爭議,可以參考力學性能檢驗結果進行判定。 鋼中可能出現的低倍組織缺陷的種類很多。疏松、一般疏松、中心疏松。 一般情況下,鋼件緊固件經過熱壓力加工、鐓鍛、軋制以后,可使鋼材的疏松程度減輕,提高鋼的致密度。但當嚴重的中心疏松存在時,也可能因此使鐓鍛、軋件或熱處理淬火產生內部破裂。

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