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第1章常见热处理缺陷的类型及分析方法 1

1.1热处理常见的缺陷类型 2

1.1.1热处理裂纹 5

1.1.2热处理变形 6

1.1.3热处理性能不合格 7

1.2缺陷分析的步骤和方法 7

1.3热处理缺陷的对策 13

第2章 钢在加热过程中产生的缺陷及其对策 16

2.1氧化与脱碳 16

2.1.1氧化和脱碳的机理 16

2.1.2零件加热常用介质的作用和防止氧化与脱碳的措施 23

2.1.3其他影响零件氧化和脱碳的因素 57

2.1.4钢铁零件的表面腐蚀 61

2.1.5零件表面氧化和脱碳的后续处理 62

2.2过热和过烧 62

2.2.1过热 62

2.2.2过烧 67

2.2.3防止零件过热和过烧的措施 68

2.3氧化和脱碳实例分析 69

2.3.1钢板弹簧的氧化和脱碳 69

2.3.2螺栓的表面脱碳 71

2.3.3汽车连杆的脱碳 74

2.3.4热锻40Cr连杆螺栓的局部过烧断裂 75

2.3.5气门杆部氧化脱碳对其寿命的影响 76

2.3.6 20钢冷挤压挺杆球窝处脱碳分析 77

2.3.7 65Mn钢制木工锯条的脱碳分析 77

2.3.8抽油杆的热处理脱碳分析与改进措施 79

2.3.9针阀体热处理锈蚀分析 81

第3章淬火过程中产生的缺陷及其对策 83

3.1概述 83

3.2淬火应力分析 88

3.2.1热应力 89

3.2.2组织应力 90

3.3淬火裂纹 93

3.3.1淬火裂纹的特征 93

3.3.2淬火开裂原因和形式 94

3.3.3淬火裂纹的一般特点 100

3.3.4影响零件开裂的因素和防止措施 102

3.3.5其他裂纹 121

3.3.6导致淬火零件裂纹的淬后加工 131

3.4淬火变形 132

3.4.1热处理变形的机理 132

3.4.2影响工件变形的因素 135

3.4.3零件热处理变形的规律 153

3.4.4 减小变形的热处理工艺的选择 158

3.4.5其他防止零件变形的方法 159

3.4.6工件热处理变形的校直方法 160

3.5淬火后硬度不均匀、硬度不够 182

3.5.1淬火后的硬度不均匀 182

3.5.2淬火后硬度不足 184

3.6工具钢的淬火缺陷 187

3.6.1碳素工具钢和合金工具钢常见热处理质量缺陷 188

3.6.2高合金钢和高速工具钢常见热处理质量缺陷 194

3.6.3工具钢热处理时的基本思路 213

3.7实例分析 217

3.7.1圆板牙的热处理及变形的控制 217

3.7.2 65Mn金刚石圆锯片基体的热处理和变形的控制 221

3.7.3高速钢拉刀热处理变形的控制 223

3.7.4塞规淬火裂纹及其控制 227

3.7.5柴油机摆臂轴淬火剥落裂纹和防止措施 228

3.7.6接柄丝锥裂纹分析与防止措施 229

3.7.7高速钢制无心磨床支片变形的控制 231

3.7.8气门锻模型腔部分腐蚀原因分析与措施 232

3.7.9奥氏体钢气门固溶表面烧蚀分析 233

3.7.10高速钢产生萘状断口原因分析与措施 235

3.7.11 Cr12MoV钢搓丝板的淬火裂纹分析 237

3.7.12 45钢柴油机顶杆座淬火裂纹分析 238

3.7.13 45钢零件淬裂分析 239

3.7.14汽车半轴淬火开裂分析 242

3.7.15 T7A绞肉机孔板淬火开裂分析 243

3.7.16 35CrMo钢螺栓淬火裂纹缺陷分析与防止措施 244

3.7.17 42CrMo钢高强度螺母裂纹分析 246

3.7.18 60Su2MnA钢汽车悬架横向稳定杆的变形分析 248

3.7.19 50CrV钢纺织机钢针变形的控制 249

3.7.20大型弹簧片淬火开裂分析 251

3.7.21钢领热处理变形分析 254

3.7.22 T8A医用超薄锯片淬火变形分析 255

3.7.23高速钢锯片铣刀的热处理变形与开裂分析 256

3.7.24杆状零件的热处理变形分析 259

第4章淬火钢在回火过程中产生的缺陷及其对策 263

4.1硬度不足 263

4.1.1加热温度和保温时间的影响 263

4.1.2回火温度的影响 264

4.1.3冷却速度、冷却介质以及化学成分的影响 265

4.1.4零件表面脱碳 266

4.2硬度偏高 266

4.3回火裂纹 268

4.4回火脆性 269

4.5实例分析 272

4.5.1M56高速钢丝锥热处理回火硬度不足 272

4.5.2高速钢滚刀产生的回火裂纹 272

4.5.3 9Cr18Mo2V钢气门回火后水冷调直断裂分析与控制 273

4.5.4 GCr15SiMn钢制高压阀体开裂分析与控制 274

4.5.5 ML22CrMn1B低碳合金钢制冷激高强度螺栓裂纹分析与控制 275

第5章 表面淬火缺陷及其对策 277

5.1高频和中频淬火缺陷 278

5.1.1感应淬火的意义和作用 278

5.1.2感应加热表面质量的检查 280

5.1.3常见的高频和中频表面淬火缺陷 282

5.1.4提高高频和中频淬火件性能的措施和要求 294

5.2火焰加热表面淬火缺陷 295

5.2.1火焰加热表面淬火的意义和应用 295

5.2.2火焰加热表面淬火常见缺陷和防止措施 296

5.2.3影响火焰淬火表面质量的因素 300

5.3电接触加热表面淬火缺陷 301

5.4激光表面淬火缺陷 303

5.4.1激光加热表面淬火的原理和特点 303

5.4.2激光表面淬火的应用 304

5.5实例分析 304

5.5.1齿轮的表面淬火开裂 304

5.5.2 60钢轴的高频淬火出现螺旋状软带 306

5.5.3感应淬火时孔洞的边缘出现淬火裂纹 307

5.5.4内燃机气门杆部高频淬火烧伤和晶粒度超标原因分析 308

5.5.5汽车半轴花键淬火裂纹 310

5.5.6机床活塞超音频感应加热淬火开裂分析 312

5.5.7汽车转向节中频淬火开裂 313

5.5.8 35CrMo钢制驱动桥半轴中频加热淬火断裂 316

5.5.9凸轮轴中频感应淬火桃尖开裂 317

5.5.10 4Cr5WMoSiV钢大圆弧剪刃激光淬火表面剥落 319

5.5.11冷激铸铁挺杆高频淬火开裂 320

第6章 气体渗碳热处理缺陷及其对策 321

6.1气体渗碳及其热处理 322

6.1.1气体渗碳的作用 322

6.1.2气体渗碳后的热处理 323

6.2渗碳零件的加工工艺路线分析 329

6.3气体渗碳后常见的热处理缺陷和预防措施 331

6.3.1渗碳热处理零件的变形 338

6.3.2渗碳热处理零件裂纹的形成及防止措施 345

6.4零件渗碳后的机械加工 348

6.5实例分析 349

6.5.1渗碳齿轮的磨削裂纹 349

6.5.2齿轮的渗碳淬火畸变 350

6.5.3大型渗碳齿轮热处理畸变 352

6.5.4渗碳导轨淬火变形 353

6.5.5渗碳轴螺纹淬火崩牙 355

6.5.6凿岩机钎尾渗碳淬火开裂 356

6.5.7 27SiMnMoA钢针阀体渗碳淬火开裂 357

6.5.8细长轴零件渗碳淬火开裂 358

6.5.9滚珠丝杠渗碳淬火变形 360

6.5.10汽车后桥主动锥齿轮热处理裂纹分析 361

第7章 气体碳氮共渗热处理缺陷及其对策 363

7.1碳氮共渗热处理 363

7.2碳氮共渗热处理的缺陷及防止措施 364

7.3实例分析 369

7.3.1汽车变速箱齿轮碳氮共渗“黑色组织”缺陷 369

7.3.2 20CrMnTi钢制碳氮共渗主动锥齿轮断裂 371

7.3.3 20C钢细长轴碳氮共渗变形分析 373

7.3.4曲轴离子碳氮共渗表面白斑缺陷 374

7.3.5驱动齿轮的碳氮共渗后热处理变形分析 375

第8章渗氮热处理缺陷及其对策 377

8.1渗氮零件的技术要求 379

8.2渗氮工艺特点 383

8.3渗氮用材及其加工工艺路线分析 390

8.4零件渗氮的缺陷和防止措施 391

8.5实例分析 396

8.5.1 6Cr13钢制活塞环渗氮变形 396

8.5.2 40Cr钢制薄片齿轮渗氮变形 398

第9章氮碳共渗热处理缺陷及其对策 400

9.1气体氮碳共渗热处理工艺特点 402

9.2盐浴氮碳共渗热处理工艺特点 405

9.3氮碳共渗用材及其加工工艺路线分析 409

9.4氮碳共渗缺陷及防止措施 411

9.5实例分析 415

9.5.1气门液体软氮化后表面腐蚀和粗糙度超差 415

9.5.2 Cr12W钢制挺杆氮碳共渗后开裂 421

9.5.3套筒形零件氮碳共渗变形分析与措施 422

9.5.4气门锻模非正常开裂缺陷分析及防止措施 424

9.5.5凿岩机活塞气体氮碳共渗畸变超差 426

参考文献 428

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