钢件的淬火开裂及防止方法PDF电子书下载

1 钢中的马氏体及其形成 1

1.1 钢中马氏体的晶体结构 1

1.1.1 体心立方马氏体 2

1.1.2 体心正方结构 2

1.1.3 体心正交马氏体 3

1.1.4 马氏体晶体结构的不完整性 3

1.1.5 马氏体晶体结构与比容的关系 4

1.2 钢中马氏体相变的基本特征 4

1.2.1 马氏体转变的无需扩散性 5

1.2.2 马氏体转变的形变特征 6

1.2.3 马氏体的亚结构 7

1.2.4 位向关系和惯习面 9

1.3 马氏体点 10

1.3.1 物理意义 10

1.3.2 Ms点在生产实际中的应用 10

1.3.3 影响马氏体点的因素 11

1.3.4 马氏体转变停止点Mf 13

1.4.1 K-S模型 14

1.4 马氏体相变晶体学 14

1.4.2 G-T模型 20

1.4.3 B-B双重切变模型 21

1.4.4 表象理论 22

1.5 钢中马氏体的组织形态 28

1.5.1 板条状马氏体 28

1.5.2 “隐晶”马氏体 31

1.5.3 蝶状马氏体 34

1.5.4 透镜片状马氏体 35

1.6 马氏体的力学性能 37

1.6.1 马氏体强化 38

1.6.2 马氏体的韧性与脆性 42

参考文献 47

2 钢的淬火显微开裂 49

2.1 马氏体显微裂纹的形态 49

2.2 马氏体显微裂纹的形成 58

2.3 影响淬火显微开裂的因素 61

2.3.1 淬火介质温度的影响 61

2.3.2 马氏体转变分数的影响 62

2.3.3 马氏体中固溶碳量的影响 62

2.3.4 马氏体片长度是控制因素 65

2.4 显微裂纹对钢机械性能的影响 67

2.4.1 显微裂纹对韧性的影响 68

2.4.2 显微裂纹对强度的影响 69

参考文献 70

3 热处理应力 72

3.1 基础应力及残余应力 73

3.1.1 急冷热应力及残余应力 73

3.1.2 急冷相变应力及残余应力 75

3.1.3 急热热应力引起的残余应力 76

3.2.1 心部已淬透时的应力分布 77

3.1.4 组织不同而引起的内应力 77

3.2 淬火热处理应力 77

3.2.2 心部未淬透时的应力分布 84

3.3 表面淬火应力 90

3.3.1 高频淬火产生的热处理应力 91

3.3.2 火焰淬火的热处理应力 97

3.4 化学热处理残余应力 99

3.4.1 渗碳淬火产生的残余应力 99

3.5.1 残余应力对硬度的影响 104

3.4.2 气体氮化的热处理应力 104

3.5 热处理应力对机械性能及淬火开裂的影响 104

3.5.2 残余应力对疲劳强度的影响 105

3.5.3 残余应力对脆性及淬火开裂的影响 105

3.6 残余应力的去除 106

3.6.1 热法去应力原理 106

3.6.2 回火时热处理应力的变化 107

参考文献 109

4.1.1 纵向裂纹 110

4.1 淬火裂纹的形态 110

4 钢件的淬火裂纹形态及断口 110

4.1.2 横向裂纹和弧形裂纹 113

4.1.3 网状裂纹(龟裂) 117

4.1.4 剥离裂纹 119

4.1.5 应力集中裂纹 120

4.2 钢的淬火断口形态 121

4.3 钢的淬火沿晶开裂机理 126

4.3.1 淬火钢沿晶断裂成因评介 127

4.3.2 不均匀膨胀应变观点 128

4.4.1 Griffjth(格里菲思)缺口强度理论 133

4.4 裂纹成核及扩展 133

4.4.2 裂纹的形核 134

4.4.3 裂纹的扩展 137

参考文献 138

5 影响淬火开裂的因素 140

5.1 钢材冶金质量的影响 140

5.1.1 粗视偏析的影响 140

5.1.4．夹杂物的影响 141

5.1.3 溶进氢气的影响 141

5.1.2 固溶体偏析的影响 141

5.2 含碳量及合金元素的影响 142

5.2.1 含碳量的影响 142

5.2.2 合金元素的影响 145

5.3 原始组织的影响 147

5.3.1 珠光体形态的影响 147

5.3.2 非平衡组织的影响 149

5.3.3 碳化物不均匀性的影响 150

5.4.1 尺寸的影响 151

5.4 零件尺寸和形状的影响 151

5.4.2 形状的影响 154

5.5 加热不当的影响 157

5.5.1 加热温度的影响 157

5.5.2 加热炉的影响 160

5.5.3 氧化的影响 160

5.6 淬火冷却的影响 160

5.6.1 临界区和危险区 160

5.6.2 淬裂的危险时刻 161

5.6.3 调整淬火应力的冷却 162

5.6.4 调整残留奥氏体量 163

5.6.5 调整淬火马氏体中的含碳量 163

5.7 淬后加工处理对裂纹的影响 164

5.7.1 淬后热处理的影响 164

5.7.2 淬火后机械加工的影响 165

5.7.3 淬后化学热处理的影响 166

参考文献 166

6 防止钢件淬火开裂的方法 168

6.1 钢材的选择 168

6.1.1 从淬透性上考虑选择钢材 169

6.1.3 选择过热和脱碳敏感性小的钢材 171

6.1.2 从淬硬性上考虑选择钢材 171

6.2 淬火零部件的设计 173

6.2.1 断面均匀 175

6.2.2 圆角过渡 175

6.3 合理制定热处理技术条件 176

6.3.1 整体淬火改为局部(或表面)硬化 176

6.3.2 调整淬火件局部硬度 178

6.3.3 注意质量效应 179

6.4.2 预先热处理的作用 185

6.4.1 正确锻造 185

6.4 淬火前各工序应注意的问题 185

6.5 合理确定加热参数 187

6.5.1 正确地选择加热介质(或炉型) 187

6.5.2 淬火加热速度的选择 187

6.5.3 合理确定加热温度 188

6.5.4 缩短保温时间 191

6.6 合理选择淬火介质 193

6.6.1 淬火介质的冷却能力 193

6.6.2 常用淬火介质 196

6.6.3 新型淬火剂 201

6.7 选定合适的淬火冷却方法 202

6.7.1 预冷淬火法 204

6.7.2 双液淬火法 205

6.7.3 分级淬火法 207

6.7.4 等温淬火法 208

6.7.5 薄壳淬火 210

6.7.6 断续淬火法 210

6.7.7 局部淬火法 211

6.8.1 淬火件的搬运 212

6.8 正确回火 212

6.7.8 控制水温 212

6.8.2 及时回火 213

6.8.3 注意回火加热速度 214

6.8.4 注意回火后的冷却 215

6.9 表面强化热处理裂纹及防止 215

6.9.1 感应加热淬火裂纹 215

6.9.2 火焰淬火裂纹 217

6.9.3 渗碳件的裂纹 217

6.9.4 氮化件的裂纹 219

参考文献 219