常见热处理缺陷与零件失效
1、淬火:
缺陷名称:
(1)过热。
对失效抗力指标的影响:降低塑性、韧性、强度,提高脆性转折温度,增大疲劳裂纹扩展速率,但过热组织对高温蠕变有利。
可能产生的失效形式:脆断、疲劳断裂。
(2)过烧。
对失效抗力指标的影响:严重降低各种力学性能指标。
可能产生的失效形式:判废。
(3)脱碳。
对失效抗力指标的影响:参与应力分布恶化,降低表面硬度、耐磨性和疲劳强度,一出现淬火裂纹。
可能产生的失效形式:磨损、疲劳断裂。
(4)硬度不足。
对失效抗力指标的影响:降低硬度、强度。
可能产生的失效形式:过量塑性变形、磨损、疲劳断裂。
(5)软点。
对失效抗力指标的影响:降低弯曲疲劳和接触疲劳强度。
可能产生的失效形式:磨损、疲劳断裂点蚀或剥落。
(6)淬火裂纹。
对失效抗力指标的影响:降低强度、塑性、韧性。
可能产生的失效形式:脆断或疲劳断裂。
(7)热处理变形。
对失效抗力指标的影响:增加校直应力和装配应力,减少齿面啮合面积。
可能产生的失效形式:疲劳断裂、接触疲劳破坏。
2、回火:
缺陷名称:回火脆性。
对失效抗力指标的影响:降低韧性,提高脆性转折温度,疲劳裂纹扩展速率增快。
可能产生的失效形式:脆断、疲劳断裂。
3、球化退火:
缺陷名称:球化不良。
对失效抗力指标的影响:减低韧性、降低接触疲劳强度(淬火回火后)。
可能产生的失效形式:脆断、疲劳断裂、点蚀。
4、退火:
缺陷名称:石墨化。
对失效抗力指标的影响:减低强度和韧性。
可能产生的失效形式:脆断。
5、渗碳或碳氮共渗:
缺陷名称:
(1)碳化物量过多。
对失效抗力指标的影响:降低韧性和疲劳强度,抗点蚀能力下降。
可能产生的失效形式:疲劳断裂、点蚀、剥落。
(2)残余奥氏体量过多。
对失效抗力指标的影响:降低强度和耐磨性,但降低疲劳裂纹扩展速率。
可能产生的失效形式:磨损。
(3)黑色组织(非马氏体组织)。
对失效抗力指标的影响:降低强度和耐磨性,残余应力分布不良,疲劳强度降低。
可能产生的失效形式:疲劳断裂、磨损。
(4)黑色组织(疏松或空洞)。
对失效抗力指标的影响:降低强度、韧性和耐磨性。
可能产生的失效形式:脆断、疲劳断裂、磨损。
(5)心部硬度不足。
对失效抗力指标的影响:降低接触疲劳强度。
可能产生的失效形式:剥落或表面压溃。
(6)渗层过厚。
对失效抗力指标的影响:降低韧性,残余应力分布不良疲劳强度降低。
可能产生的失效形式:脆断、疲劳断裂。
6、碳氮共渗:
缺陷名称:氢脆。
对失效抗力指标的影响:降低韧性。
可能产生的失效形式:脆断。
7、渗氮:
缺陷名称:
(1)网状和波纹状氮化物。
对失效抗力指标的影响:降低韧性和疲劳强度。
可能产生的失效形式:渗氮层剥落及疲劳断裂。
(2)针状或鱼骨状氮化物。
对失效抗力指标的影响:降低韧性。
可能产生的失效形式:渗氮层剥落并引起疲劳断裂。
8、渗硼:
缺陷名称:疏松或空洞。
对失效抗力指标的影响:降低韧性和耐磨性。
可能产生的失效形式:渗层剥落和磨损。
9、感应加热表面淬火:
缺陷名称:
(1)硬化层分布不合理。
对失效抗力指标的影响:残余应力分布不良,降低疲劳强度。
可能产生的失效形式:疲劳断裂。
(2)软点和螺旋软带。
对失效抗力指标的影响:降低耐磨性和疲劳强度,残余应力分布不良。
可能产生的失效形式:磨损和疲劳断裂。
(3)σ 相。
对失效抗力指标的影响:降低塑性、韧性和抗氧化性,抗蚀性也下降。
可能产生的失效形式:脆断、晶间腐蚀。
来源:非标机械设计学习分享
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