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热处理工艺论文范文1
通过降低热处理的工艺温度能有效减少由此产生的变形。降低工艺温度，能相对减少工件的高温强度，并增强其塑性抗力以及抗应力变形、抗淬火变形、抗高温蠕变的能力。降低工艺温度，还能够减少工件加热、冷却的温度区间。温度区间减少后，由热处理引起的各部位温度的一致性也会增强，而温度的不一致性正是引起工件组织应力和热应力的根本原因，随着温度不一致性减少，由此而导致的变形也会相应减少。此外，在降低工艺温度并缩短工艺时间的情况下，将缩短工件的高温蠕变时间，从而减少变形。科学合理的热处理工艺是减小热处理变形的关键因素。由图1可以看出，在650％球化退火后的硬度梯度和740％球化+680％等温处理的硬度梯度结果相近，未经球化退火的齿轮的硬度较前两个低。这是因为球化退火可使淬火后渗层表面残留奥氏体量减少，从而提高了齿表面硬度，因此20CrNi2MoA钢齿圈渗碳后应采用球化退火工艺，同时为减小热处理变形，在650℃球化退火效果更好。
2变形的其他影响因素及减小措施
2.1预备热处理在热处理过程中，有可能引起内孔的变形增大，如存在混晶、大量索氏体或魏氏组织以及过高的正火温度。因此需要对正火温度进行控制，也可以采用等温退火的方式来对锻件进行处理。金属最终的变形量与很多因素有关，如淬火前进行的调质处理以及退火和正火。金属产生变形进而导致金属组织结构也发生变化。研究和实践表明，为使金属组织结构均匀，在进行正火处理时采用等温淬火是一种有效的减小其变形量的措施。
2.2运用合理的冷却方法金属淬火后冷却过程的控制也是必须考虑的一个因素。淬火后采用油进行冷却，因此其变形直接受到油的冷却能力的影响。通常来说，热油淬火产生的变形小于冷油淬火，一般控制在100+20％。同时，变形还受到淬火的搅拌方式和速度的影响。在进行金属热处理时，金属产生的应力及模具的变形与冷却的速度和冷却的均匀程度有关。过快的冷却速度和不均匀冷却都会导致应力及模具变形的增大。因此，应尽量采用预冷，不过需要注意的是应保证模具的硬度要求。为减少热应力和组织应力，可以选用分级冷却淬火，这种方式对形状复杂的工件十分有效，能显著减少其变形。采用等温淬火的方式，则适用于十分复杂并且有较高精度要求的工件，能使金属变形显著减少。
2.3零件结构要合理改善零件的结构是减少热处理变形的关键环节。经过热处理后的工件，其厚度不同的部分冷却的速度也是不同的。因此，在满足工件使用性能的前提下，应使工件的厚度差别不能过大，尽量使零件的截面均匀，减少由应力集中导致的过渡区的畸变和开裂现象。保持结构与材料成分和组织的对称性，避免尖锐棱角、沟槽等。此外，采用预留加工量的方式也是减少厚度不均匀零件变形的有效方式之一。
2.4采用合理的装夹方式及夹具通过采用合理的装夹方式和夹具，能够使工件获得均匀的加热和冷却，从而减少热应力以及组织应力的不均，有效减小热处理导致的工件变形。
2.5机械加工工件的加工通常需要经过很多道工序，如果热处理加工是最后的工序，则应控制其畸变的允许值，使之满足图样规定的工件尺寸。依据上道工序的加工尺寸来对畸变量加以确定，因此掌握畸变规律尤为重要，为使热处理导致的畸变处于合格的范围，在进行热处理前应对尺寸进行预修正。如果热处理是中间的工序，机加工余量和热处理畸变量之和即为热处理前的加工余量。导致热处理变形的因素多而复杂，因此相较于机械加工余量来说，热处理的加工余量不易确定，在实际加工中应留出足够的加工余量用于机械加工。
2.6采用合适的介质在热处理的过程中，介质的选择也十分重要，应选择有利于减小变形量的介质。研究和实验表明，硬度要求相同的情况下，采用油性介质是更好的选择。不同介质具有不同的冷却速度，在其他条件相同的情况下，同油性介质相比较，水性介质的冷却速度较快。此外，水温的变化也会对介质的冷却性能造成影响，其变化对油性介质冷却特性产生的影响较小。热处理条件相同的情况下，水性介质淬火后会产生相对较大的变形量。
3结束语
热处理工艺论文范文2
实验用阀片材料为65Mn钢，其成分为：0.69C，0.22Si，1Mn，0.024P，0.013S，0.06Cr，0.02Ni，0.09Cu。阀片的结构如图1所示，该阀片经过一次冲压成型，阀片的厚度为0.4mm。生产中要求热处理后阀片的全部表面光滑平整，且图1中箭头A所指的平面平行于箭头B所指的平面，图中C位置是个凹槽，设计模具时要躲开此凹槽。根据风扇离合器散热系统的使用要求，阀片还要保证具有足够的弹性和硬度，尤其是图1中D箭头所指的接口处要有很好的弹性。这就要求阀片必须经淬火加回火处理，且热处理后的组织为回火屈氏体和回火索氏体，硬度要求HRC48-53。图1弹簧阀片示意图首先根据阀片的形状设计并制作防止阀片变形的热处理模具。根据阀片形状和使用性能要求，设计图2所示的模具，模具由上模和下模构成。模具材料选择45钢，模具厚度为10mm，表面光滑度为6.4。根据阀片的尺寸，该模具的设计躲开了图1中箭头C所指的凹槽。模具的中心通过Φ8mm的螺栓把上模和下模夹紧。模具对称角的部位用两个Φ5mm的螺栓固定，保证阀片与夹具之间贴合紧密。然后对超薄阀片进行不同预紧力、模具厚度、回火温度的热处理矫正变形实验。淬火工艺是在880℃保温1min后迅速淬入机油中。回火工艺曲线如图3所示，分别在380℃、400℃和430℃保温1.5h后空冷。回火时把阀片放入模具中，将阀片和模具一起放入炉子中保温。
保温1h后，取出模具和阀片放到工作台上，快速拧紧螺栓，再放到炉子中保温0.5h。根据阀片的变形程度、金相组织和硬度值，最后确定最优热处理参数。为了检测阀片的变形量和变形角度，将淬火和回火后的变形件垂直于桌面放置，如图4所示。刻度尺水平放置于桌面并与弹簧片成90°角，用相机拍摄，利用Photoshop软件在A面上做一条水平的直线，再通过B点和变形量最大的C点做两条平行于A面的直线，测量B点和C点的水平距离以及A面与B面的角度。测量热处理后阀片的硬度，制备金相试样，采用硝酸酒精侵蚀并观察组织。
2实验结果
根据拧入螺丝的扣数调整预紧力的大小，拧入越多，施加的预紧力越大。通过调整第一阶段回火后拧入螺丝的扣数来研究预紧力对阀片变形校正程度的影响，结果如图5所示。图5不同预紧力下回火件效果图1号:一扣螺丝2号:二扣螺丝3号:三扣螺丝阀片装夹模具时，拧紧程度对淬火变形有一定的影响。拧紧一扣螺丝，阀片变形量为0.35mm。拧紧二扣螺丝，变形量为0.3mm。拧紧三扣螺丝时，变形量为0.25mm。可见在第二阶段回火前拧入螺丝时，随着螺丝拧紧程度的增加，阀片的变形量变小。
调整模具厚度为5mm和10mm，研究模具厚度对回火校正效果的影响，结果如图6所示。测量A面和B面的角度发现，380℃回火时，模具厚度对变形角度影响不大。当回火温度为400℃时，模具越厚，变形角度越小，但不管模具厚度是5mm还是10mm，A面和B面的角度均小于0.5°，说明两平面基本平行。测量阀片整个表面的变形量，结果发现，模具越厚，A面的变形量越小，但两个厚度的模具校正后，阀片变形量均小于0.5mm，基本保持平整。为了防止模具因高温变形，选择模具的厚度为10mm。回火温度为380℃、400℃、430℃时阀片的金相组织如图7所示。可以看出，三种回火温度下，组织均为回火屈氏体和回火索氏体。随着回火温度的升高，回火索氏体的量增加，回火屈氏体的量降低。测量不同回火温度下阀片的变形角度和显微硬度，结果如表1所示，可以看出，回火温度升高，阀片的变形角度降低。回火温度为400℃时阀片的变形角度也符合要求。随着回火温度的升高，阀片的显微硬度逐渐降低。离合器要求弹簧阀片的HRC在48-53之间。从提高模具寿命和节约能源的角度考虑，选择回火温度为400℃，该温度下回火能满足阀片的弹性和硬度要求。
3结论
热处理工艺论文范文3
关键词：回火炉，plc，gp触摸屏
0．引言
热处理生产线上有加热炉、清洗机、回火炉、运输车、升降台等等。回火是生产工艺中重要的一个环节。它是在工件淬硬后，再加热到特定点以下的某个温度，保温一定时间，然后冷却到室温的一种热处理工艺。工件经过回火可以消除淬火时产生的应力，提高材料的塑性和韧性，获得良好的综合力学性能，稳定零件尺寸，使工件的结构组织在使用的过程中不发生变化。免费论文参考网。
本文是在分析目前国内热处理车间设备与工艺现状的基础上，提出了对回火炉的控制系统实现自动控制的硬件系统和软件系统。通过这些控制实现设备的自动控制；实现对炉温、氮势的自动监控与数据自动采集和记录；实现故障自诊断并及时报警，及时处理；实现热处理工艺过程的自动跟踪和监控，实现热处理工艺优化.
1.箱式回火炉构造和控制要求
1．1箱式回火炉构造
该设备由回火炉主体、炉内搅拌装置等构成。加热室用钢板焊接成密封结构与前室连接在一起，顶部装有风机装置，使炉气上下循环，以保证炉温和气氛均匀。炉顶装有热电偶，用于控制炉膛温度。炉膛两侧采用电加热辐射管或气体燃料加热辐射管。免费论文参考网。
1．2箱式回火控制要求
a)炉内温度达到设定温度后，按下操作台上回火炉“搬入指令”按钮开关，炉门自动打开，推拉车上待处理工件，由推拉车送到加热室。
b)处理工件送入加热室，操作柜自动发出信号并开始升温，温度达到设定温度，定时器开始计时。
c)定时器设定时间结束，蜂鸣器鸣叫，告知回火处理结束。
d)确认处理结束后，按下操纵盘上的回火炉“搬出指令”按钮开关，炉门就打开，处理品由推拉链自动搬送到推拉车上，回火工序结束。
2. 回火炉控制系统结构
回火炉的控制系统主要由温度控制、氮势控制、循序动作控制等几个方面组成，如图1所示
图1 控制系统图
炉温控制由热电偶及仪表组成主控系统，对炉温测控的同时进行温度纪录。当炉温超过设定值时切断电流并发出故障信号，排除故障后人工复位使电炉重新运行。
回火炉的氮势控制是通过控制气氛中氨或氢气的分压，实现对氮势的控制。从而达到对工件氮化层组织的精确自动控制，消除表层疏松、内层脉状等缺陷，使工件得到较高的表面硬度、耐磨性，并提高工件疲劳强度和耐蚀能力。
氮势测量是通过测量炉内含量换算后间接求得。氮势是通过改变氨流量来达到控制的。给定值与测量值(经线性化处理后)进行比较，以其差值为调节量，经过D／A转换后，直接控制电动阀的开度，以改变氨的流量，实现氮势的闭环自控。
3． PLC控制系统硬件设计
3．1 PLC的选型
PLC采用欧姆龙系列产品C200HEPLC。免费论文参考网。因为C200HE PLC采用模块化结构，组成系统方便灵活，适用于中小型控制系统。选择的输入单元型号为C200H-ID212。输出单元型号为C200H-OC222。
3．2 部分输入模块电路
输入模块CH006电路如图2所示，槽CH006的位11推拉车PPC在回火炉前停止时是限位开关SQ11，位12的作用是通知PPC在回火炉前减速。位13是前门开到位，位14是前门关到位。
图2CH006输入模块
4． PLC程序设计
油烟强排风机程序如图3所示，回火炉进行回火状态下，回火炉强排油烟机处于自动时，排风机工作99.99s后断开停止。
图3 排风机启动程序
5．触摸屏监控画面设计
触摸屏选用日本Digital公司Pro-face GP系列触摸屏工业图形显示器产品。GP通过串口与下位机PLC相连，触摸屏出现故障时，不影响PLC的正常工作，通过控制台上所保留的有限几个按钮和数字显示器，仍可以进行正常的生产操作控制。
回火炉热处理生产线监控系统的基本画面主要有：主菜单、回火炉搬送监视画面、回火炉定时画面（如图6所示）、回火炉KR操作画面、回火炉温度控制画面（如图7所示）、回火炉马达操作画面、回火炉控制监视画面（如图8所示）、自动搬送操作画面、手动触摸操作等9个画面。而在故障出现后，在基本报警画面中还会弹出包含故障原因和排除方法的提示窗口。
图6回火炉控制监视画面
6． 结 束 语
基于OMRON PLC和触摸屏的控制己在许多热处理车间中得到应用，运行状况良好。
热处理工艺论文范文4
【关键词】粉末冶金材料 热处理 密度 强度 淬透性 碳氮共渗
中图分类号：J523 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）35-079-01
一. 前言
粉末冶金材料在现代工业中的应用越来越广泛，特别是汽车工业、生活用品、机械设备等的应用中，粉末冶金材料已经占有很大的比重。它们在取代低密度、低硬度和强度的铸铁材料方面已经具有明显优势，在高硬度、高精度和强度的精密复杂零件的应用中也在逐渐推广，这要归功于粉末冶金技术的快速发展。全致密钢的热处理工艺已经取得了成功，但是粉末冶金材料的热处理，由于粉末冶金材料的物理性能差异和热处理工艺的差异，还存在着一些缺陷。各铸造冶炼企业在粉末冶金材料的技术研究中，热锻、粉末注射成型、热等静压、液相烧结、组合烧结等热处理和后续处理工艺，在粉末冶金材料的物理性能与力学性能缺陷的改善中，取得了一定效果，提高了粉末冶金材料的强度和耐磨性，将大大扩展粉末冶金的应用范围。
二. 粉末冶金材料的热处理工艺
粉末冶金材料的热处理要根据其化学成分和晶粒度确定，其中的孔隙存在是一个重要因素，粉末冶金材料在压制和烧结过程中，形成的孔隙贯穿整个零件中，孔隙的存在影响热处理的方式和效果。粉末冶金材料的热处理有淬火、化学热处理、蒸汽处理和特殊热处理几种形式：
1.淬火热处理工艺
粉末冶金材料由于孔隙的存在，在传热速度方面要低于致密材料，因此在淬火时，淬透性相对较差。另外淬火时，粉末材料的烧结密度和材料的导热性是成正比关系的；粉末冶金材料因为烧结工艺与致密材料的差异，内部组织均匀性要优于致密材料，但存在较小的微观区域的不均匀性，所以，完全奥氏体化时间比相应锻件长50%，在添加合金元素时，完全奥氏体化温度会更高、时间会更长。比如，以不同化合碳含量的烧结碳钢为例，淬火温度如表1所示，
在粉末冶金材料的热处理中，为了提高淬透性，通常加入一些合金元素如：镍、钼、锰、铬、钒等，它们的作用跟在致密材料中的作用机理相同，可明显细化晶粒，当其溶于奥氏体后会增加过冷奥氏体的稳定性，保证淬火时的奥氏体转变，使淬火后材料的表面硬度增加，淬硬深度也增加。另外，粉末冶金材料淬火后都要进行回火处理，回火处理的温度控制对粉末冶金材料的的性能影响较大，因此要根据不同材料的特性确定回火温度，降低回火脆性的影响，一般的材料可在175-250℃下空气或油中回火0.5-1.0h。
2.化学热处理工艺
化学热处理一般都包括分解、吸收、扩散三个基本过程，比如，渗碳热处理的反应如下：
2CO≒[C]+CO2 （放热反应）
CH4≒[C]+2H2 （吸热反应）
碳分解出后被金属表面吸收并逐渐向内部扩散，在材料的表面获得足够的碳浓度后再进行淬火和回火处理，会提高粉末冶金材料的表面硬度和淬硬深度。由于粉末冶金材料的孔隙存在，使得活性炭原子从表面渗入内部，完成化学热处理的过程。但是，材料密度越高，孔隙效应就越弱，化学热处理的效果就越不明显，因此，要采用碳势较高的还原性气氛保护。根据粉末冶金材料的孔隙特点，其加热和冷却速度要低于致密材料，所以加热时要延长保温时间，提高加热温度。
粉末冶金材料的化学热处理包括渗碳、渗氮、渗硫和多元共渗等几种形式，在化学热处理中，淬硬深度主要与材料的密度有关。因此，可以在热处理工艺上采取相应措施，比如：渗碳时，在材料密度大于7g/cm3时适当延长时间。通过化学热处理可提高材料的耐磨性，粉末冶金材料的不均匀奥氏体渗碳工艺，使处理后的材料渗层表面的含碳量可达2%以上，碳化物均匀分布于渗层表面，能够很好地提高硬度和耐磨性能。
3.蒸汽处理
蒸汽处理是把材料通过加热蒸汽使其表面氧化，在材料表层形成氧化膜，从而改善粉末冶金材料的性能。特别是对于粉末冶金材料的表面的防腐，其有效期比发蓝处理效果明显，处理后的材料硬度和耐磨性明显增加。
4.特殊热处理工艺
特殊热处理工艺是近些年来科技发展的产物，包括感应加热淬火、激光表面硬化等。感应加热淬火是在高频电磁感应涡流的影响下，加热温度提升快，对于表面硬度的增加有显著效果，但是容易出现软点，一般可以采取间断加热法延长奥氏体化时间；激光表面硬化工艺是以激光为热源使金属表面快速升温和冷却，使奥氏体晶粒内部的亚结构来不及回复再结晶而获得超细结构。
三. 粉末冶金材料热处理的影响因素分析
粉末冶金材料在烧结过程中生成的孔隙是其固有特点，也给热处理带来了很大影响，特别是孔隙率的变化与热处理的关系，为了改善致密性和晶粒度，加入的合金元素也对热处理有一定影响：
1.孔隙对热处理过程的影响
粉末冶金材料在热处理时，通过快速冷却抑制奥氏体扩散转变成其他组织，从而获得马氏体，而孔隙的存在对材料的散热性影响较大。通过导热率公式：
导热率=金属理论导热率×（1-2×孔隙率）/100
可以看出，淬透性随着孔隙率的增加而下降。另一方面，孔隙还影响材料的密度，对材料热处理后表面硬度和淬硬深度的效果又因密度影响而有关联，降低了材料表面硬度。而且，因为孔隙的存在，淬火时不能用盐水作为介质，以免因盐分残留造成腐蚀，所以，一般热处理是在真空或气体介质中进行的。
2.孔隙率对热处理时表面淬硬深度的影响
粉末冶金材料的热处理效果与材料的密度、渗（淬）透性、导热性和电阻性有关，孔隙率是造成这些因素的最大原因，孔隙率超过8%时，气体就会通过空隙迅速渗透，在进行渗碳硬化时，增加渗碳深度，表面硬化的效果就会降低。而且，如果渗碳气体渗入速度过快，在淬火中会产生软点，降低表面硬度，使材料脆变和变形。
3.合金含量和类型对粉末冶金热处理的影响
合金元素中常见的是铜和镍，它们的含量与类型都会对热处理效果产生影响。热处理硬化深度随铜含量、碳含量的增加而逐渐增高达到一定含量时又逐渐降低；镍合金的刚度要大于铜合金，但是镍含量的不均匀性会导致奥氏体组织不均匀；
4.高温烧结的影响
高温烧结虽然可以获得最佳的合金化效果和促进致密化，但是，烧结温度的不同，特别是温度较低时，会导致热处理的敏感性下降（固溶体中的合金减少）和机械性能下降。因此，采用高温烧结，辅助以充分的还原气氛，可以获得较好的热处理效果。
四、结语
粉末冶金材料的热处理工艺是一个复杂的过程，它与孔隙率、合金类型、合金元素含量、烧结温度有关系，同致密材料相比，内部的均匀性较差，要想获得较高的淬透性，要提高完全奥氏体化温度并延长时间，不均匀奥氏体渗碳可得到不受奥氏体饱和碳浓度限制的高碳浓度。另外，加入合金元素也可提高淬透性。蒸汽处理可显著提高其防腐性能和表面硬度。
参考文献：
[1]曹放，粉末冶金材料的热处理工艺试验，粉末冶金技术，1993，11
热处理工艺论文范文5
关键词：热处理；工艺；缺陷；分析
热处理缺陷一般按缺陷性质分类，主要包括热处理裂纹、变形、残余应力、组织不合格、性能不合格、脆性及其他缺陷七大类。缺陷中最常见的是热处理变形，包括尺寸变化和形状畸变；最危险的是裂纹，包括淬火裂纹、延迟裂纹、冷处理裂纹、回火裂纹、时效裂纹、磨削裂纹和电镀裂纹等。
1.1、退火与正火常见缺陷：软化不充分、退火脆性、渗碳体石墨化、氧化、脱碳、过热、过烧、魏氏组织、网状碳化物等；
1.2、淬火常见缺陷：吹火裂纹、淬火表形、硬化不充分、软点、氧化、脱碳、过热、过烧、放置裂纹、放置变形等；
1.3、回火常见缺陷：回火裂纹、回火脆性、回火变形、残余应力过大等；
1.4、渗碳与碳氮共渗常见缺陷：渗碳过度、渗碳不均匀、反常组织、内氧化、剥落、表面硬度不足、表面碳化物不合格、心部组织不合格、渗碳层深度不足、心部硬度不合格、表面硬度不足、表面脱碳等；
1.5、渗氮与氮碳共渗常见缺陷：白层、剥落、渗层硬度低、渗层深度不足、渗层网状或脉冲组织、变形、心部硬度低、渗层脆性、耐蚀性差、表面氧化等；
1.6、渗金属常见缺陷：渗层过厚或不足、漏渗、渗层损伤、氧化、腐蚀、渗层分层、鼓包等；
2、主要热处理缺陷产生原因分析
2.1、产生热处理裂纹原因分析
热处理裂纹依据裂纹扩展的程度不同，分为阻断裂纹和可发展裂纹。阻断裂纹尺寸一般小于临界裂纹长度，因为应力场的变化及裂纹扩展阻力的变化等复杂因素的综合影响，使得裂纹难以继续扩展，裂纹存在在工件上，并未形成宏观的断裂；可发展裂纹尺寸大于临界裂纹长度，造成宏观的完整破坏，呈现脆性断裂。断裂可分为两种类型，脆性断裂和韧性断裂。绝大多数热处理裂纹的断口属于脆性断裂，断口具有灰亮色的金属光泽，且没有宏观塑性变形。
2.2、产生热处理变形原因分析
工件的热处理变形，主要是由于热处理应力造成的。其次，工件的结构形状、原材料质量、热处理前的加工状态、工件的自重以及工件在炉中加热和冷却时的支承或夹持不当等因素也能引起变形。热处理变形分为尺寸变化（体积变形）和形状畸变两种形式。
2.3、产生热处理残余应力原因分析
工件在加热和冷却过程中，由于热胀冷缩和相变时前后相比体积差异而发生体积变化，由于工件表层和心部存在温度差和相变时间差以及相变量的不同，致使工件表层和心部的体积变化不能同步进行，因而产生内应力。按照内应力的成因可将其分为热应力和组织应力。热应力是指由表层心部的温度差引起的热胀冷缩不均匀而产生的内应力，组织应力是由相变引起的比体积变化，又称相变应力。
残余应力的大小取决于工件的成分、淬透性、形状尺寸和热处理工艺。随着工件尺寸增大，残余应力向热应力型转化；形状复杂或尺寸突变时，在尺寸突变部位残余应力增大；淬透时冷却越快，热应力越大；未淬透时由组织应力和热应力综合作用。表面淬火件的残余应力表现为表层为压应力，心部为拉应力；经渗碳、碳氮共渗的零件，表层产生很大的压应力、心部产生很大的拉应力。
2.4、产生热处理力学性能不合格原因分析
热处理力学性能不合格分为硬度缺陷、拉伸性能和疲劳强度不合格、耐腐蚀性能不足及持久蠕变性能不合格等。其原意一般是因为材料的固有缺陷、热处理的工艺参数不合理、加热和冷却方式不当、热处理工艺执行不严等因素造成的。
硬度缺陷主要表现为硬度不足、硬度不均等；淬火工件硬度偏低一般是由于淬火加热不足、淬火冷却速度不够、表面脱碳、钢材淬透性不够、淬火后残余奥氏体过多或回火不足等因素造成的；硬度不均通常是由于淬火加热不均匀或淬火冷却不均匀所引起的。淬火和回火作为最后热处理工艺，对工件的性能影响很大，决定着工件的内在质量，淬火不充分或淬透层深度不足，会导致工件的拉伸性能和疲劳强度下降。
2.5、产生热处理脆性原因分析
工件断裂前不发生或只有少量宏观塑性变形，称为脆性断裂，与热处理有关的常见的材料脆性有回火脆性、低温脆性、氢脆性、渗氮层脆性等。
回火发生的脆性分为两类，第一类回火脆性发生在淬火马氏体于200－400℃回火区间，在碳钢和合金钢中都会出现，它与回火后的冷却速度无关，也叫低温回火脆性（不可逆回火脆性、回火马氏体脆性）。第二类回火脆性是发生在某些合金钢中，在高于600℃回火，在450－550℃间缓冷，或直接在450－550间回火发生的脆性（可逆回火脆性、高温回火脆性或回火脆性）。这类脆性可采取重新加热至600℃以上，随后快冷予以消除。
工件随着温度降低，在某一温度范围内，缺口冲击试样的断裂形式由韧性断裂转变为脆性断裂，通常用一个特定的转变温度来表示该转变，该转变温度在一定意义上表征了材料抵抗低温脆性断裂的能力。这种随温度降低材料由韧性向脆性转变的现象称为低温脆性或冷脆。随着温度的降低和工件的有效尺寸、加速速率及应力集中的增大，脆性断裂倾向增大。这些因素属于外部因素，与热处理无关。
结语：如今我国机械产品和世界先进水平之间存在的差距达20年，热处理装备与技术还十分落后，和美国的水平存在着很大的差距，显然，我国热处理技术赶超世界先进水平任重而道远。
参考文献：
热处理工艺论文范文6
兴趣是学习活动的动力之源,对认知活动起着指导、调节和强化的作用,是学习过程顺利而有效进行的必要条件。所以,只有激发起学生浓厚的学习兴趣,使学生积极参与到学习教学活动中来,才能收到好的教学效果。通过新课导入、联系实训、生产生活中实例、课堂讨论、学生讲课等方式,教师在教学中当好导演,做一个引导者和组织者,合理设计教学活动,引起学生注意,激发学习兴趣,形成学习动机,明确学习目标和建立新旧知识间联系,充分调动学生的学习积极性和主动性。例如在讲授本课程的绪论课时,联系材料的发展史讲到我国是世界文明古国之一,早在公元前16世纪以前的殷商时代,已大量使用青铜,并已具有高超的冶铸技术和精湛的艺术造诣,并举例湖北江陵出土的春秋战国时期著名的越王勾践剑,不仅锋利无比,削铁如泥,而且工艺精美,并调出图片,请学生观看剑的全貌,欣赏剑身铭文。通过生动实例,联系本门课程说明材料的造型工艺和热处理的重要性,激发学生的学习兴趣。对于机械工程材料中金属的结构等微观知识内容,可结合生活实例类比式教学。例如在讲到金属的晶格缺陷时,空位、间隙原子、置代原子这一部分,与学生在教室中的座位类比进行形象说明,同时对空位运动通过学生的座位变化进行类比,使抽象的微观知识变得通俗易懂,也使课堂气氛活跃,学生对知识内容的掌握也较牢固。《机械工程材料》课程并不是完全孤立的,而是与生产实际有着密切的联系,在教学中应注意把理论知识教学与学生的实训及将来工作实际联系起来。例如,在讲解“钢的表面热处理”时,可联系学生钳工实习中使用锉刀的实际情况。在操作训练时,有些学生操作时不小心将锉刀掉在地上,锉刀就断了,学生抱怨锉刀太脆了。怎样使锉刀既保持良好的硬度,又不那么脆和易断,提高锉刀的韧性？给学生提出一个问题进行讨论,引导学生将此问题转化为:即材料内部具有足够的塑性和韧性(不易断),而表层具有很高的硬度和耐磨性,钢的表面热处理就可以很好地解决这个问题。这样既可解决实训中遇到的问题,又引入新课,使枯燥的知识变得生动有趣了。
2有效利用实验、实习参观和课程设计等
多种教学形式,提高教学效果实验是本课程教学的一个重要环节。通过实验,可以使学生掌握正确选择和使用仪器设备的方法,掌握操作规程和操作技能,更重要的是使学生学会用自己的头脑和双手进行验证、理解和探索理论知识,提高分析问题和解决问题的能力。教师在课堂上讲授铁碳合金组织性能,对于学生来讲这一内容比较抽象,理解起来比较困难。通过“铁碳合金平衡组织分析”实验,让每一位学生都亲自动手做实验,观察金相组织。通过观察组织,启发学生自己总结材料机械性能,并画出金相示意图。学生既掌握了更全面的知识,又锻炼了自学与分析能力,并为学生学习后续热处理章节知识打下了很好的理论基础。到企业参观教学也是必要的教学环节。在参观企业生产过程中学习课程知识,实现看中学。材料的热处理是与企业实践紧密结合的知识点,在介绍完热处理的原理后,如条件允许,可将热处理工艺方法的讲解安排到企业参观中讲授,让学生在实际的教学场景中学习,学生对这一知识点的不仅容易接受,而且印象深刻,参观讲解完之后,回到课堂再进行复习、讨论和测验。通过现场教学、课堂回顾,实践到理论,实现一个完整的教学过程。课程的综合设计教学环节是提高学生灵活运用所学知识综合分析,联系实际解决问题的有效方法。在零件的牌号、热处理工艺课堂教学中,结合前面的知识点,有的放矢地进行项目式教学,即将设计项目贯穿于教学中,以设计项目为索引进行新知识的引入和讲解。在课程结束以后,安排一周的课程设计,围绕零部件结构的设计、材料的选择、成形工艺方法的确定以及对材料强化改性手段等知识点心,兼顾本地区和我校的实际情况,拟定设计题目,通过那些来自生产一线的设计项目,促使学生走出课堂、走出学校,到实训基地、到当地工厂进行实地考察,最后通过设计书和答辩情况考核学生学习情况。以单级齿轮减速器和轴类典型零件设计为例,要求学生在本课程的综合设计中要完成下列任务:分析零件的受力状况及使用要求,确定零件的性能指标;选择合适的材料;选择毛坯类别和成型方法;设计零件的工艺路线并填写零件的工艺过程卡(热处理工艺过程是重点);写设计说明书,装订成册。通过课程设计,承上启下,既巩固了所学重点知识内容,又培养了学生理论联系实际、解决工程技术实际问题的能力。
3充分利用多媒体辅助教学作用,提高学生认知和理解能力
《机械工程材料》是一门建立在实验观察和工业实践基础上综合性的技术基础课,课程涉及大量微观组织结构、相图方面的知识并结合生产实践讲授材料成型及热处理工艺的知识。传统手段的授课虽然有一定的优势,但有时会产生效率低,表达不充分、不形象的情况,授课不能达到较好的效果。多媒体CAI课件具有形象、生动、直观、动态和充分提供图文声像等综合信息的特点,利用多媒体教学可以将微观的内容宏观化,将一些平常接触不到的知识点非常直观的展现在学生面前,这恰是这门课程最需要的,能显著加大课堂教学信息量,增强教学内容的趣味性和吸引力。例如在讲到冷塑变形对金属的组织和性能的影响这一节,在金属塑性变形过程中,随着变形程度的增加,各晶粒的晶向都不同程度地转到与外力相近的方向,从而破坏了晶体中各晶粒取向的无序性,开成特殊的择优取向,即形变织构。通过多媒体Flash演示,可以使学生直观清昕地看到拉拔时形成的丝织构和轧制时形成的板织构,不但了解了形变织构的形成过程,同时对冷塑变形产生形变织构原因,并使金属出现各向异性这一性能影响改变有了非常深刻的理解和认识。再如铁碳合金相图是“成分、温度、组织”相互关系与变化规律的图解,是最基本的理论基础,也是进行热处理的理论依据,内涵十分丰富,是本课程的重要内容。为使学生深刻理解其内涵,利用多媒体课件在此部分的图形表达上,采用按温度变化逐层动态显示方式分析相图,同步配合逐段显微组织的转变,动态显示各种典型合金的平衡结晶过程,随含碳量不同组织与性能的变化等。采用图解分析方法,在学生面前展示一幅幅具体的生动画面,逐步揭示相图的丰富内涵,学生从动态的讲解过程中领会到了丰富的活知识,深切感受到了图形在综合理解记忆知识方面的重要作用。这种从抽象到具体,再由具体到抽象的教学方法,有助于提高学生通过图形进行抽象思维的能力。本门课程中,还有许多章节可以充分利用多媒体教学,如常见金属的晶体结构与结晶、钢的热处理工艺等部分。通过多媒体教学,或将抽象知识变得形象有趣,或将生产实际的工艺过程以影像、动画等形式向学生展示,能够显著提高教学内容的生动性和吸引力,从而提高了教学效果与效率,为本课程、后续课程的学习及工作打下坚实的基础。
