热处理常见缺陷及预防对策之硬度不合格篇
金属材料的硬度与其静拉伸强度和疲劳强度存在一定的经验关系,并与金属的冷成形性、切削加工性和焊接性能等加工工艺性能存在某种程度的关系;硬度试验不损坏工件,测试简单,数据直观,故而被广泛用作热处理工件的最重要的质量检验指标,不少工件还是其唯一的技术要求。
硬度不合格是最常见的热处理缺陷之一。主要表现为硬度不足、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、回火不足等因素造成的。淬火工件在局部区域出现硬度偏低的现象叫做软点。
软点区域的微观组织多为马氏体和沿原奥氏体晶界分布的托氏体混合组织。软点或硬度不均匀通常是由于淬火加热不均匀或淬火冷却不均匀所引起。加热时炉温不均匀,加热温度或保温时间不足是造成加热不均匀的主要原因。
冷却不均匀主要由于淬火冷时工件表面附着着淬火介质的气泡、淬火介质被污染(例如水中有油悬浮珠)或淬火介质搅动不充分所造成的。此外,钢材组织过于粗大,存在严重偏析,大块碳化物或大块自由铁素体也会造成淬火不均匀形成软点。
燃气涡轮工作叶片GH49高温合金GH
GH49概述:
GH49是Ni-Co-Cr基沉淀硬化型变形高温合金,使用温度小于℃。该合金在℃以下具有良好的抗氧化性能,℃以下具有较高的高温强度,适于制造工作温度在℃~℃的燃气涡轮工作叶片。主要产品有热轧和锻制棒材、模锻涡轮叶片。
GH49应用概况及特性:
合金已用于制作航空发动机涡轮叶片和其他高温承力件。经长期的生产和使用考验,已成为使用最广泛的叶片材料之一。
该合金与同类同途的镍基合金相比,合金的热加工塑性较差,但经过电渣重溶或真空电弧重溶后,可以改善其加工塑性,具℃~℃的冲击韧性提高1~3倍
GH49材料牌号:
GHGHЭИЭИ-BДXH55BMTФKЮP(俄))
GH49材料技术标准:
GB/TGB/TGJBAHB/Z
GH49熔炼工艺:
采用真空感应炉+电渣重熔、或真空感应炉+真空电弧重熔熔炼工艺。
GH49化学成分:
GH49密度ρ=8.44g/cm3
GH49热处理制度:
摘自HB/Z,转动件用热轧棒材的标准热处理制度为:
℃±10℃保温2小时空冷+℃±10℃保温4小时空冷+℃±10℃保温8小时空冷,HB~
软点
淬火加热的目的是使工件在淬火过程中完成组织转变。为此,必须加热到适当温度并有足够保温时间。加热温度偏低和保温时间不足使得原珠光体组织未能完全转变为奥氏体和转变的奥氏体成分不均匀,淬火后得不到完全马氏体组织,结果使工件淬火后形成软点。
淬火介质搅拌不充分,工件在淬火介质中移动不够或者工件进入介质方向不对时,往往延迟了工件表面某些部位的蒸汽膜破裂,导致该处冷却速度降低,从而出现高温分解产物,形成软点或局部硬度下降。水蒸气膜比盐水稳定,因此软点更易在水淬的工件上形成。水和水溶液的温度越高越容易产生软点。
淬透性较差的碳钢,工件截面较大时容易出现软点。工件表面不清洁,如有铁锈、碳黑等,也会造成淬火后出现硬度偏低的现象。