金屬鍛件熱處理的影響因素
在鍛件生產中，除了保證鍛件所需的形狀和尺寸外，還必須滿足零件在使用過程中的性能要求。 採用合理的鍛造工藝和工藝參數，可以通過以下幾個方面的性能改善原材料的組織結構：
- 打破柱狀晶體，改善宏觀偏析，將鑄態組織轉變為鍛造組織，並在適當的溫度和應力條件下，焊接內部空隙，增加材料的密度；
- 將鋼錠鍛造形成纖維組織，再採用軋製、擠壓、模鍛等方法，使鍛件獲得合理的纖維方向分佈；
- 控制晶粒的大小和均勻度；
- 改善第二相的分佈（如萊氏體剛性中的合金碳化物）；
- 結構通過變形或變形相變得到強化。
由於上述結構的改進，鍛件的塑性、衝擊韌性、疲勞強度和耐久性也得到了提高，然後通過零件的最終熱處理，使鍛件所需的硬度、強度和塑性良好結合。可以得到零件。 表現。
如果採用的鍛造工藝不合理，可能會產生鍛造缺陷，包括表面缺陷、內部缺陷或性能不合格，影響後續工序的加工質量，有的會嚴重影響鍛件性能，降低成品質量. 電池的使用壽命甚至可能危及安全。
鍛件組織對最終熱處理後組織和性能的影響主要表現在以下幾個方面：
- 無法改善的結構缺陷：奧氏體和鐵素體耐熱不銹鋼、高溫合金、鋁合金、鎂合金等，加熱和冷卻過程中沒有異構轉變的材料，以及一些銅合金和鈦合金，鍛造過程中產生的結構缺陷不能通過熱處理得到改善。
- 可改善的組織缺陷：一般過熱結構鋼鍛件的粗晶和Widmanstatten組織，過共析鋼和軸承鋼在鍛後熱處理過程中冷卻不當引起的輕微網狀碳化物，最終獲得滿意的組織和性能(3) 普通熱處理難以消除的組織缺陷：如低倍粗晶、9Cr18不銹鋼、H13的孿晶碳化物等，需要高溫正火、反復正火、低溫分解、高溫擴散退火等措施有待改進。
- 一般熱處理工藝無法消除的組織缺陷：嚴重的石裂和脊裂、過燒、不銹鋼中的鐵素體帶、萊氏合金工具鋼中的碳化物網和帶等。 熱處理後鍛件性能下降或甚至失敗。
- 在最終熱處理過程中會進一步發展的顯微組織缺陷：例如合金結構鋼鍛件中的粗晶組織，如果鍛後熱處理不改進，往往會造成碳化、滲氮和淬火後的馬氏體針粗業績不合格； 高速鋼中厚厚的帶狀碳化物常在淬火時引起開裂。
- 如果加熱不當，如加熱溫度過高、加熱時間過長，會造成脫碳、過熱、過燒等缺陷。
- 鍛造後的冷卻過程中，如果工藝不當，可能會產生冷卻裂紋、白點等，在熱處理過程中可能會出現裂紋。
切削加工對熱處理工件的質量有哪些影響？
- 工件在調質、退火、正火狀態下，硬度低於45HRC，工件質量包括表面光潔度、殘餘應力、加工餘量、表面脫碳貧碳層去除等不受切割過程的影響。 顯然，它不會引起工件潛在性能的變化。
- 對淬硬鋼或工件的加工也稱為硬加工。 工件硬度高達50~65HRC。 材料主要有普通淬火鋼、淬火模具鋼、軸承鋼、軋鋼和高速鋼等，切削的影響比較明顯。 切削過程中切削熱的產生和傳導、高速摩擦和磨損等因素都會對加工表面造成一定程度的損傷。 硬切削時加工表面的完整性主要包括表面紋理、硬度、表面粗糙度、尺寸精度、殘餘應力分佈和白層的產生。
加工表面的硬度隨著切削速度的增加而增加，隨著進給量和切削量的增加而降低。 並且加工表面的硬度越高，硬化層的深度越大。 結果表明，硬切削後工件表面存在均勻的殘餘壓應力，而磨削後工件的最大壓應力主要集中在工件表面。
刀具鈍角半徑越大，殘餘壓應力值越大； 工件硬度越高，殘餘壓應力值越大。 工件的硬度對工件的表面完整性影響很大。 工件的硬度越大，越有利於殘餘壓應力的形成。
另一個影響硬切削表面質量的重要因素是白層的形成。 白色層是通過硬切削工藝形成的結構。 它具有獨特的耐磨特性：一方面硬度高，耐腐蝕性好； 另一方面，它表現出高脆性，容易引起早期剝落失效。 它甚至可能在加工後放置一個階段後破裂。 在高剛性數控車床上用陶瓷和PCBN刀具切削淬硬的AISIE52100軸承鋼時，發現工件表層和亞表層的微觀結構發生了變化。 顯微組織由白色未回火層和黑色過回火層組成。
目前，將白層視為馬氏體組織的觀點已得到一致認可，主要爭議在於白層的精細組織。 一種觀點認為，白色層是相變的結果，由切削過程中材料快速加熱和突然冷卻形成的細晶馬氏體組成。 另一種觀點認為，白層的形成只是變形機制的一個術語，它只是通過塑性變形獲得的非常規馬氏體。
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