熱處理是管件機械制造中的一個重要環(huán)節(jié)，熱處理的質(zhì)量好壞，直接關(guān)系著產(chǎn)品或零件的內(nèi)在質(zhì)量及性能。在生產(chǎn)中影響熱處理質(zhì)量的因素很多，為了確保產(chǎn)品質(zhì)量達到國家標準或行業(yè)標準規(guī)定的要求，所有的熱處理零件從原材料進廠開始，每一道熱處理工序后都必須進行嚴格的檢驗。產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題不能直接轉(zhuǎn)入下道工序，這樣才能確保產(chǎn)品質(zhì)量。另外在熱處理生產(chǎn)中一個稱職的檢驗員，只是按照技術(shù)要求對熱處理后的工件進行質(zhì)量檢驗和把關(guān)是不夠的。更重要的任務(wù)是當好參謀。在熱處理的生產(chǎn)過程中首先要看操作者是不是嚴格執(zhí)行工藝規(guī)程，工藝參數(shù)是否正確。在質(zhì)量檢驗過程中如果發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題要幫助操作者分析產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因，找出解決問題的方法。把可能影響熱處理質(zhì)量的各種因素都控制起來以保證生產(chǎn)出質(zhì)量優(yōu)良、性能可靠、用戶滿意的合格品。
一、熱處理質(zhì)量檢驗的內(nèi)容
�。ㄒ唬╊A(yù)先熱處理
預(yù)先熱處理的目的是改善原材料的組織、軟化，以便于機械加工，消除應(yīng)力，獲得理想的熱處理原始組織等。對有些大件預(yù)先熱處理也是最終熱處理，預(yù)先熱處理一般采用正火及退火。
1）鑄鋼件的擴散退火 由于在高溫長時間加熱晶粒易粗大，在退火后還應(yīng)再進行一次完全退火或正火來細化晶粒。
2）結(jié)構(gòu)鋼的完全退火 一般用于中低碳鋼鑄件、焊接件、熱軋及熱鍛件的改善組織、細化晶粒、降低硬度、消除應(yīng)力等。
3）合金結(jié)構(gòu)鋼的等溫退火 主要用于42CrMo等鋼的退火。
4）工具鋼的球化退火 球化退火的目的是改善切削加工性能及冷變形性能。
5）去應(yīng)力退火 去應(yīng)力退火的目的是消除鑄鋼件、焊接件、機加工件的內(nèi)應(yīng)力，減少后工序的變形與開裂。
6）再結(jié)晶退火 再結(jié)晶退火的目的是消除工件的冷作硬化。
7）正火 正火的目的是改善組織、細化晶粒，可作為預(yù)先熱處理，也可作為最終熱處理。
上述退火與正火獲得的組織都是珠光體。在質(zhì)量檢驗中，重點是做工藝參數(shù)的檢查，即在退火及正火進行過程中，做流動檢查工藝參數(shù)的執(zhí)行情況，這是首要的，在過程結(jié)束后主要檢驗硬度，金相組織，脫碳深度，及退火正火目的項，帶狀，網(wǎng)狀碳化物等。
（二）退火與正火缺陷的判斷
1）硬度過高 中碳鋼硬度過高，往往是退火時加熱溫度過高，冷速太快。高碳鋼則多是等溫溫度偏低，保溫時間不足等等。出現(xiàn)上述問題可按正確的工藝參數(shù)重新退火降低硬度。
2）網(wǎng)狀組織 這種組織多出現(xiàn)于亞共析及過共析鋼中，亞共析鋼中出現(xiàn)網(wǎng)狀鐵素體，過共析鋼中出現(xiàn)網(wǎng)狀碳化物，原因是加熱溫度過高，冷卻速度過慢造成，可用正火消除。檢驗時按規(guī)定標準檢驗。
3）脫碳 當退火或正火時，在空氣爐中進行，工件沒有氣體保護加熱時，因金屬表面產(chǎn)生氧化而脫碳。
4）石墨碳 石墨碳是由碳化物分解而得，主要是加熱溫度過高、保溫時間過長造成的。鋼中出現(xiàn)是石墨碳后會發(fā)現(xiàn)淬火硬度低、軟點、強度低、脆性大、斷口呈灰黑色等問題，出現(xiàn)這種石墨碳時工件只能報廢。
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在生產(chǎn)中最后熱處理的質(zhì)量檢驗通常包括淬火，表面淬火，回火后的檢驗。
1）變形。淬火變形按要求進行檢查，如變形超過規(guī)定，應(yīng)再經(jīng)校直處理，如因某種原因無法校直，而變形量又超過加工余量時，可做返修處理，方法是將工件在軟態(tài)校直后再淬火回火重新達到要求，一般工件淬火回火后的變形量，不大于2/3到1/2余量。
2）開裂。任何工件表面不許有裂紋，因此熱處理件都必須100%檢查，應(yīng)該重點檢查應(yīng)力集中部位、尖角、鍵槽、薄壁孔、厚薄交界處和突出與凹陷處等等。
3）過熱與過燒。過熱與過燒用金相顯微鏡檢測，工件淬火后，不許有粗針狀馬氏體過熱組織及晶界氧化的過燒組織，因為過熱與過燒會引起強度降低、脆性增大極易開裂。
4）氧化與脫碳。加工余量小的工件，氧化與脫碳要控制的嚴一些，對切削刀具與磨具來說，不允許有脫碳現(xiàn)象，在淬火件發(fā)現(xiàn)嚴重氧化與脫碳時，加熱溫度一定過高或保溫時間過長，因此必須同時作過熱檢驗。
5）軟點。軟點將造成工件磨損及疲勞損壞，故不許有軟點，其形成原因多為加熱與冷卻不當或原材料的組織不均勻，存在帶狀組織及殘留脫碳層等等，出現(xiàn)軟點后應(yīng)及時進行返修處理。
6）硬度不足。通常工件淬火時加熱溫度太高，殘余奧氏體太多會引起硬度的降低，加熱溫度偏低或保溫時間不足，以及淬火冷卻速度不夠、操作不當?shù)榷紩斐纱慊鹩捕炔蛔恪ι鲜銮闆r只有進行返修處理。
7）鹽浴爐。高中頻及火焰淬火的工件，不許有燒傷現(xiàn)象。
經(jīng)過最后熱處理的零件表面不許有腐蝕，磕碰、縮徑、損傷等缺陷。
二、熱處理質(zhì)量檢驗的項目和方法。
熱處理零件的技術(shù)要求不同，采用的熱處理工藝也不同，進行質(zhì)量檢驗的項目和方法也不一樣。在熱處理生產(chǎn)中常用的質(zhì)量檢驗項目和方法有以下幾種。
（一）化學(xué)成分的檢驗。
1）火花鑒別法。在熱處理生產(chǎn)中有經(jīng)驗的檢驗人員和熱處理工，都能靠觀察材料被砂輪磨削時產(chǎn)生的火花特征來鑒別零件材料的化學(xué)成分。
2）光譜分析法。用光譜儀可以測量和記錄出不同元素的譜線的波長和強度，對照譜線表即可得出材料中所含元素及含量。
3）化學(xué)分析法。在實驗室用化學(xué)分析的方法可以準確地分析出金屬材料中所有元素的含量，這種方法在工廠中最常用。
4）微區(qū)化學(xué)成分分析。微區(qū)化學(xué)成分分析的方法由電子探針x射線分析，俄歇電子能譜分析，離子探針分析等方法。
�。ǘ┖暧^組織檢驗及斷口分析。
1）宏觀檢驗法。鋼材的宏觀經(jīng)驗常用酸浸腐蝕的方法，包括熱酸浸蝕檢驗，冷酸浸蝕檢驗，電解酸蝕等方法。
2）斷口分析。分析包括宏觀斷口分析，顯微斷口分析。
�。ㄈ╋@微組織分析。
1）鋼熱處理后的纖維組織鑒別。
2）鋼的顯微缺陷檢驗。
3）鋼中非金屬夾雜物的檢驗。
4）化學(xué)熱處理的層深測定。
5）灰鑄鐵的組織檢驗。
6）常用有色金屬的組織分析。
（四）力學(xué)性能試驗。
1）熱處理零件的硬度檢驗。
2）熱處理零件的機械性能試驗。
�。ㄎ澹o損檢測。
1）內(nèi)部缺陷的檢測。
2）表層缺陷檢測。 |
