2．產(chǎn)品鐓制加熱參數(shù)驗證為了驗證Ti-6AI-4V鈦合金緊固件在熱鐓時，是否出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，又對原材料進行了頭部成形試驗，其加熱參數(shù)為溫度1000℃、940℃，保溫時間均為15s，其顯微組織如圖3所示。圖3為不同加熱溫度下的Ti-6AI-4V鈦合金緊固件顯微組織特征，從中可肴出：圖3a原材料經(jīng)1000℃保溫15s后，經(jīng)壓力機鐓制成形后，晶粒長大，成等軸的六邊形形狀，組織分布較為均勻；圖3b為桿部顯微組織，晶粒從表層到內(nèi)部依次減小，由于高頻感應加熱為瞬時加熱，保溫時間較短，材料僅表層獲得了大量的能量，達到了原子的擴散激

Ti-6AI-4V鈦合金是一種中等強度的a+0型兩相鈦合金，與國內(nèi)TC4材料相近，含有6%的Ⅸ相穩(wěn)定元素Al和4%的p相穩(wěn)定元素V。該合金具有優(yōu)異的綜合性能，在航空和航天領域獲得了廣泛應用，長時間工作溫度可達400℃，在航空工業(yè)中主要用于制造發(fā)動機的風扇、壓力機盤與葉片，以及飛機結構中的梁、接頭、隔框和緊固件等重要的承力構件。為了保證緊固件良好的疲勞、持久等力學性能，頭部常采用鐓制成形。而Ti-6AI-4V在室溫下的退火態(tài)組織為大量的d (hcp)相+少量的p(bcc)相，由于Ⅸ相的冷變形能力要比p相差，因此鈦合金

三、結果討論與分析1.淬火冷卻介質的冷卻特性分析隨著KR6480淬火冷卻介質濃度升高，從8%升高到40%，最大冷速從172.5℃／s降到80.0℃／s。300℃冷速也呈逐漸下降趨勢，從71.49℃／s降到26.21℃／s，這說明濃度是影響KR6480冷卻能力的主要因素之一，且隨著濃度的增加，溶液的冷卻能力逐漸下降。當濃度低于30%時，KR6480溶液在高溫并沒有出現(xiàn)明顯的蒸汽膜階段，隨著濃度的增加，當溶液濃度達到40%時，在冷卻特性曲線上才能觀察到蒸汽膜階段。濃度增加，冷卻液的最大冷卻速度和對流狀態(tài)下的冷卻速度降低

【導語】11月7日上午，青島市經(jīng)信委在市中小企業(yè)公共服務中心舉行今年第六場新產(chǎn)品新技術發(fā)布會，來自全省航空航天、核能發(fā)電、海洋動力裝備、汽車、農(nóng)機、模具、五金機電、工程機械、石油機械、軌道交通等裝備制造領域相關單位參加了發(fā)布會。來自城陽區(qū)的青島豐東熱處理有限公司展示的“熱處理一站式綜合解決方案及全新一代等離子滲氮技術”成為發(fā)布會主角。【正文】       青島豐東熱處理有限公司是城陽區(qū)一家主營熱處理裝備研發(fā)、制造、技術咨詢和技術開發(fā)的國家高新技術企業(yè)，

三、結果討論與分析1.淬火冷卻介質的冷卻特性分析隨著KR6480淬火冷卻介質濃度升高，從8%升高到40%，最大冷速從172.5℃／s降到80.0℃／s。300℃冷速也呈逐漸下降趨勢，從71.49℃／s降到26.21℃／s，這說明濃度是影響KR6480冷卻能力的主要因素之一，且隨著濃度的增加，溶液的冷卻能力逐漸下降。當濃度低于30%時，KR6480溶液在高溫并沒有出現(xiàn)明顯的蒸汽膜階段，隨著濃度的增加，當溶液濃度達到40%時，在冷卻特性曲線上才能觀察到蒸汽膜階段。濃度增加，冷卻液的最大冷卻速度和對流狀態(tài)下的冷卻速度降低

熱處理生產(chǎn)中使用全損耗系統(tǒng)用油淬火冷卻存在兩個主要問題：①尺寸較大的工件，油冷處理時出現(xiàn)硬度偏低，力學性能不能滿足技術條件的現(xiàn)象。②油冷處理勞動條件差、易引起火災和污染環(huán)境。為了克服油冷處理的缺點和弊端，出現(xiàn)了許多新型的淬火冷卻介質，其中以水基聚合物淬火冷卻介質的應用最為廣泛。從可持續(xù)發(fā)展和技術發(fā)展的角度看，水基聚合物淬火冷卻介質取代油也是一個必然趨勢。本文以40CrNiMo合金鋼鍛件為載體，開展水基聚合物淬火冷卻介質取代油冷的可行性研究。研究水基聚合物淬火冷卻介質對鍛件組織和性能的影響，從而為其在熱處理生產(chǎn)中的應

通過滲碳及相應的熱處理工藝手段，可使低碳鋼、低碳合金鋼在保持心部有較高的強韌性的同時，表面獲得高的強度、硬度和耐磨性。而可控氣氛滲碳能夠有效控制滲碳層深度、碳含量、硬度和金相組織，避免零件氧化和脫碳，大幅提高熱處理質量，減少材料的浪費，提高生產(chǎn)效率，降低成本，穩(wěn)定產(chǎn)品性能，延長使用壽命。因此，可控氣氛滲碳已廣泛應用于井式滲碳爐、密封箱式多用爐、連續(xù)爐、網(wǎng)帶爐及轉底爐等，針對不同機械零件進行滲碳處理。一、常用可控氣氛滲碳1．載氣+富化氣滲碳氣氛（1）甲醇+富化氣甲醇的碳氧比(C/O)等于1，甲醇在滲碳溫度下裂解而形成

生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)滲碳或碳氮共滲后淬火裂紋，導致零件報廢，既影響生產(chǎn)進度，也造成不必要的經(jīng)濟損失。上一篇文章分析產(chǎn)生裂紋原因，本文將對裂紋零件刨切結果進行分析并給出結論。4．分析與討論針對裂紋零件剖切結果，分析如下： (1)零件外圓面縱向裂紋的數(shù)量、走向不一，故零件裂紋的產(chǎn)生與原材料狀態(tài)無關。 (2)由裂紋的剖切金相檢查可知，裂紋部位滲層深度與無裂紋部位滲層深度及形貌均基本一致，裂紋開口部位碳化物層與正常部位無明顯差異，且碳化物未沿裂紋分布，裂紋附近滲層組織與同樣深度正常部位組織無明顯差異，由此可以

    生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)滲碳或碳氮共滲后淬火裂紋，導致零件報廢，既影響生產(chǎn)進度，也造成不必要的經(jīng)濟損失。因此，分析產(chǎn)生裂紋原因，避免再現(xiàn)，至關重要。    1．問題描述    某單位生產(chǎn)4批零件，其加工工序如下：領料一車工一磨工一超聲波檢測一車工一磨工一碳氮共滲一高溫回火一平磨一車工（開槽）一鉆工一鉗工一檢驗一淬火一回火一磨工一磁粉檢測。  前3批零件均一次性合格，第4批（29件）零件加工至回火工序，噴砂后發(fā)現(xiàn)大量零件

模鍛件的成形一般包括三種類型的工步，即模鍛工步（包括預鍛和終鍛）、制坯工步（包括鐓粗、拔長、滾擠、卡壓、成形、彎曲等）、切斷修整工步（包括切斷、切邊、沖孔、校正、精壓等）。    預鍛工步是使制坯后的坯料進一步變形，以保證終鍛時獲得飽滿、無折疊、無裂紋或其他缺陷的優(yōu)質鍛件；同時有助于減少終鍛模膛磨損，提高模具壽命。終鍛工步用以完成鍛件的最終成形。所以，當鍛件形狀復雜，成形困難，且生產(chǎn)批量較大時，一般都采用預鍛，然后再終鍛。    制坯工步主要是根據(jù)鍛件的形

 (1)鑄造鋁合金的種類、性能及應用鑄造鋁合金可分為Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系等，其中Al-Si占整個鋁鑄件的80%～90%。①Al-Si系合金鑄造性能好，但強度和塑性低。經(jīng)過變質處理可提高合金的強度，尤其是塑性。在Al-Si系合金中，常常加入Mg、Cu等合金元素，通過熱處理可大幅度提高合金的力學性能。Al-Si系合金可用于制造內(nèi)燃機缸體、缸蓋、儀表外殼等。②Al-Cu系合金室溫及高溫力學性能都高，切削性能好，加工表面光潔，富銅相耐熱，熔鑄工藝簡單；但鑄造性能較差（屬于固溶體型合金），富銅相

半軸是汽車后橋受扭矩及一定沖擊力的重要結構件，是傳遞動力的主要部件之一，在工作過程中將主減速器、差速器傳來的扭矩最后傳給驅動車輪，即起到傳遞發(fā)動機扭力和驅動后橋圓錐齒使車輪前進的作用，花鍵受力處既有滑動又有沖擊，半軸的使用壽命取決于花鍵齒的抗壓能力，要求有較高的靜扭轉強度和扭轉疲勞壽命、良好的耐疲勞性能及沖擊韌性等，較深的硬化層等，來滿足實心半軸的正常需要。 (1)材料的選擇和技術要求汽車半軸通常采用中碳鋼或中碳合金鋼等制造，并進行調(diào)質或正火處理。為了防止出現(xiàn)淬火開裂，采用浸油或浸水的冷卻方法，中頻淬火采

鋼的熱處理應當在還原性氣氛中進行，在加熱過程中能保護工件，免于氧化、脫碳的爐氣即為保護氣氛，作為淬火加熱工序應確保零件的表面狀態(tài)沒有發(fā)生改變，下面為熱鍛模具、結構鋼零件保護加熱時，通常的保護氣氛的成分下表。 零件在加熱過程中，為保護零件免于氧化和脫碳，在具有還原性的氣氛中完成熱處理，可以獲得無氧化、不脫碳的光亮表面，提高了表面質量，同時也省去了酸洗、拋丸或噴砂工序，提高作業(yè)效率、明顯降低了生產(chǎn)成本。    保護氣氛的種類很多，為了便于了解其特性，下面分別加以介紹，供零件在加熱過程中正確

粉末冶金法是一種不用熔煉和鑄造，而用壓制、燒結金屬粉末的方法來制造零件的新工藝。粉末冶金法既是制取具有特殊性能金屬材料的方法，也是一種精密的無切屑或少切屑的加工方法。用粉末冶金法可使壓制品達到或非常接近于零件要求的形狀、尺寸精度與表面粗糙度，使生產(chǎn)率和材料利用率大為提高，節(jié)省加工工時和減少機械加工設備，降低成本，因此粉末冶金法在國內(nèi)外都得到了很快的發(fā)展。粉末冶金工藝過程包括粉料制備、壓制成形、燒結及后處理幾個工序。(1)粉料制備  包括金屬粉末的制取、粉料的混合等步驟。值得指出的是，金屬粉末的各

鋼件在熱處理中產(chǎn)生的應力有第一、第二、第三類內(nèi)應力，即鋼件各部位之間的宏觀內(nèi)應力（第一類內(nèi)應力）和晶粒范圍內(nèi)的應力（第二類應力），以及晶格內(nèi)部應力（第三類應力）。僅僅第一類內(nèi)應力就足以引起工件的扭曲和產(chǎn)生裂紋。本章討論的是指第一類內(nèi)應力。工件在加熱和冷卻過程中，將發(fā)生熱脹冷縮的體積變化，以及因組織轉變時新舊相比容差而發(fā)生的體積改變。由于熱傳導過程，工件表面比心部先加熱或先冷卻，在截面上各部分之間產(chǎn)生溫差，導致鋼件表層和心部不能在同一時刻發(fā)生上述體積變化。各部位體積變化的相互牽制便形成內(nèi)應力。加熱或冷卻速度越大，工件

淬火處理一般采用平衡或接近平衡的鐵素體-珠光體類為原始組織，而不采用非平衡組織，像淬火馬氏體、回火馬氏體、貝氏體、魏氏組織等。因為這些非平衡組織在加熱淬火時，可能發(fā)生組織“遺傳”，即舊相（奧氏體）晶粒粗大，新形成的奧氏體晶粒也會是粗大的，這不僅不能矯正過熱組織，反而會更加傾向于過熱。高速鋼重復淬火會形成萘狀組織。高碳高合金鋼的馬氏體，性能較脆，導熱性較差，加熱時容易開裂。因此，一般將非平衡組織進行退火或正火，切斷“遺傳”，再加熱淬火，以防止淬火裂紋。但是，在某些條件下

①各向異性纖維組織的形成和形變織構的出現(xiàn)，均使金屬的性能產(chǎn)生各向異性，這對塑性成形加工是不利的。用有織構的板材沖壓筒形件時，因在不同方向上塑性差別很大，工件的邊緣出現(xiàn)高低不平（俗稱“制耳”現(xiàn)象），且壁厚和硬度也不均勻。為了避免織構帶來的這類缺陷，變形量較大的工件往往經(jīng)多次變形完成，并進行中間退火過程。②冷變形強化隨著塑性變形程度的增加，金屬的強度和硬度顯著提高，而塑性明顯下降，這一現(xiàn)象稱為冷變形強化，也稱加工硬化。變形過程中位錯密度的增加和晶粒的碎化是產(chǎn)生冷變形強化的主要原因。由于位錯之間的

所謂碳化物不均勻性，主要指碳化物液析、碳化物帶狀、碳化物網(wǎng)狀及碳化物顆粒的大小和分布不均勻等，它們可能成為斷裂源。人們普遍認為不均勻碳化物增加鋼的淬裂傾向。這在高碳高合金的Cr12型鋼及高速鋼中表現(xiàn)最為突出。這類鋼冶煉澆注時產(chǎn)生嚴重的偏析，大量的萊氏體共晶碳化物堆集于奧氏體晶粒周圍，有時呈網(wǎng)狀分布。這些碳化物在鍛、軋成形過程中雖然可被破碎，但在不同程度上仍保留著各種形式的不均勻性。在淬火加熱條件下，具有粗大網(wǎng)絡狀和密集條帶狀的碳化物難以充分溶解，造成鋼材各向異性，尤其是橫向性能顯著降低。碳化物不均勻程度愈大，其抗彎

許多工件的淬火裂紋不是在淬火介質中產(chǎn)生的，而是淬火后放置一些時間才開裂的，此稱“時效裂紋”，實質上也是淬火裂紋。眾所周知，淬火介質溫度一般高于室溫，工件冷卻到淬火介質溫度時，尚有一部分奧氏體未轉變?yōu)轳R氏體，工件從淬火劑中取出后在室溫下放置，實際上是繼續(xù)冷卻淬火，尤其是放在冰冷的地面上或使工件過夜。夜間車間里溫度不斷降低，工件內(nèi)殘留奧氏體繼續(xù)向馬氏體轉變，組織應力不斷增加。這樣在室溫放置過程中，淬火件可能開裂。另一方面，鋼件中的淬火內(nèi)應力，經(jīng)放置一段時間會重新分布，也可能引起開裂。還有，淬火鋼

斷續(xù)淬火法是將工件淬入淬火介質中數(shù)秒后提出來，在空氣中冷卻一定時間，然后再淬火冷卻的方法。這種操作可依情況反復多次。若選擇停留時間正確并經(jīng)反復多次操作，可以使工件表面和中心達到所要求的硬度。這種淬火法有利于防止淬火開裂。這是由于在工件被提出介質時，表層急冷而轉變的馬氏體因工件內(nèi)部熱量而被回火，減小了內(nèi)應力的緣故。但要注意，工件在空氣中停留時，其內(nèi)部的奧氏體不能發(fā)生分解，以便在隨后的淬入介質急冷時繼續(xù)轉變?yōu)轳R氏體。45號鋼制成的大型壓模，設計要求采用整體淬火，硬度要求HRC38~43。由于工件形狀復雜，多孔、多槽及厚