軸類零件淬火軟點及淬硬層不均,熱加工分析顯微鏡
淬火軟點及淬硬層不均
淬火軟點及淬硬層不均是軸類零件在熱處理過程中容易產生
的弊病。不同服役條件下的軸件,由于采用的熱處理工藝不同,
所以產生這種缺陷的原因及表現出的特征也各有差異。但就其危
害而言是一致的。它不僅降低了零件表面的耐磨性,而且惡化了
零件的強度和抗疲勞性能,同時這些區域往往將成為疲勞裂紋的
策源地,加速了疲勞裂紋的產生,造成零件的早期失效。下面分
別敘述三種熱處理工藝下產生的淬火軟點和淬硬層不均的情況。
滲碳淬火軸件的淬火軟點
軸類零件經滲碳淬火后產生淬火軟點,大多數是由于軸件表
面的滲碳層不均所致。造成零件表面滲碳層厚薄不均的原因有:
1.滲碳氣氛循環不良;
2.滲碳氣氛中不飽和的碳氫化合物過多,在零件表面形成
炭黑或結焦,
3.零件放置不當,相互擠壓或接觸。
由此可見,對于滲碳淬火的軸類零件必須選用適當的裝載方
式,嚴格控制滲碳氣氛的成份,并保證有良好的循環,這是防止
其滲層不均勻的必備條件。
在斷口處切取金相試樣,觀察發現頂針孔底部幾乎未滲碳,
或滲入少量的碳。表面很薄一層為中碳馬氏體,硬度只有HRC47
~50其余部位滲碳層深為1.30~1.40mm;斷口邊緣滲碳層深
為1.00-1.10mm表面顯微組織為馬氏體+殘余奧氏體+少量碳
化物。心部組織為低碳馬氏體。
.根據上述的檢驗結果顯而易見,該軸滲碳處理時,頂針孔處
未滲入碳。淬火后的硬度遠遠低于圖紙要求。斷口邊緣處的滲碳
深度也低于下限,使此部位成為整個結構中的薄弱環節。同時從
設計角度出發,斷口的部位正是該零件的危險斷面,呈受應力較
大。所以在使用過程中,稍遇超載即產生突然斷裂。
調質軸件的淬火軟點
調質處理的軸類零件在淬火過程中產生軟點是一種常見的缺
陷。其表現有以下幾點;
1.零件的局部區域硬度低,與其它部位有顯著的差別
2.零件經調質處理后,顯微組織不均勻;
3.零件淬火后其硬化層深度很淺,達不剄圖紙要求。
鑄件加熱或冷卻時,由于各部分溫度不同所產生的應力
稱為熱應力。這種應力當鑄件的截面溫度基本均勻后,若立
即消失,稱為臨時熱應力。若溫度均勻一致后還有一部分消
失不了,稱為殘余熱應力。下面用兩個厚薄不同的條狀鑄件
聯在一起,說明殘余熱應力的產生過程