調(diào)質(zhì)處理是指淬火后高溫回火的熱處理方法。高溫回火是指在500-650℃之間進(jìn)行回火。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強(qiáng)度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機(jī)械性能。調(diào)質(zhì)處理后得到回火索氏體?；鼗鹚魇象w(tempered sorbite)是馬氏體于回火時(shí)形成的，在光學(xué)鏡相顯微鏡下放大500~600倍以上才能分辨出來，其為鐵素體基體內(nèi)分布著碳化物（包括滲碳體）球粒的復(fù)合組織。它也是馬氏體的一種回火組織，是鐵素體與粒狀碳化物的混合物。此時(shí)的鐵素體已基本無碳的過飽和度，碳化物也為穩(wěn)定型碳化物。常溫下是一種平衡

1)質(zhì)管部門負(fù)責(zé)執(zhí)行質(zhì)量檢驗(yàn)工作，在熱處理車間（工段或小組）設(shè)立檢驗(yàn)站，進(jìn)行日常質(zhì)量檢驗(yàn)工作。2)質(zhì)檢工作以專業(yè)檢驗(yàn)員為主，與生產(chǎn)工人的自檢、互檢相結(jié)合。3)在承接業(yè)務(wù)時(shí)，應(yīng)首先對零件進(jìn)行外觀目測檢驗(yàn)，有無裂紋、碰傷、銹蝕斑點(diǎn)。還應(yīng)調(diào)查制件的原材料，預(yù)先熱處理、鑄造工藝是否恰當(dāng)，制件尺寸及加工余量是否與圖樣相符合，有變形要求的要檢查來時(shí)的原始變形情況。經(jīng)修復(fù)的模具（堆焊、補(bǔ)焊、砂光等）等制件，應(yīng)說明修復(fù)情況并檢查登記備查，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行探傷檢查等。4)檢驗(yàn)人員應(yīng)按照圖樣技術(shù)條件、標(biāo)準(zhǔn)、工藝文件、規(guī)定的檢驗(yàn)項(xiàng)目與方法等

滲碳件熱處理工序的檢驗(yàn)項(xiàng)目及要求如下：1)試樣應(yīng)與零件材料相同，批次相同。試樣直徑> 10mm，表面粗糙度應(yīng)在Ra3.2μm以下。有吊裝小孔的，對于批量較小件，亦可直接用工件檢驗(yàn)。2)滲碳層深度。按產(chǎn)品圖樣規(guī)定，滲碳層深度包括共析層、共析層過渡（亞共析層），其中過共析層+共析層為滲層總深度的50%～70%。測量方法：合金鋼：從試樣表面測至心部組織處；碳素鋼：從試樣表面測至過渡區(qū)1/2處。3)滲碳層組織。平衡狀態(tài)下，滲碳的顯微組織為珠光體+少量網(wǎng)狀碳化物，網(wǎng)狀碳化物不超過4級（按20Cr鋼滲碳網(wǎng)狀碳化物標(biāo)準(zhǔn)評定

在實(shí)際生產(chǎn)中，設(shè)計(jì)人員有時(shí)只注意到如何使零件的結(jié)構(gòu)、形狀及尺寸適合部件機(jī)構(gòu)的需要，而往往忽視了零件在熱處理過程中因其結(jié)構(gòu)和加工工藝不合理給熱處理工序帶來的不便，以致引起淬火變形甚至開裂，使零件報(bào)廢。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分考慮淬火零件的結(jié)構(gòu)、形狀及各部分的尺寸以及加工工藝與熱處理工藝性的關(guān)系。1)在設(shè)計(jì)淬火零件的結(jié)構(gòu)、形狀及尺寸時(shí)，應(yīng)掌握以下原則：在零件設(shè)計(jì)過程中，要在尖角、棱角地方倒角，如圖1所示。因?yàn)榧饨?、棱角部分是淬火時(shí)應(yīng)力最為集中地方，往往成為淬火裂紋的起點(diǎn)。圖1  開工藝孔避免淬火變形、開裂

金屬材料常見滲氮缺陷及其原因主要有以下幾方面：(1)硬度偏低。生產(chǎn)實(shí)踐中，工件滲氮后其表面硬度有時(shí)達(dá)不到工藝規(guī)定的要求，輕者可以返工，重者則造成報(bào)廢。造成硬度偏低的原因通常有：1)設(shè)備方面。如系統(tǒng)漏氣造成氧化。2)材料方面。如材料選擇不合理。3)前期熱處理。如基體硬度太低，表面脫碳嚴(yán)重等。4)工件預(yù)處理不徹底。如進(jìn)爐前的清潔方式不當(dāng)及清潔度不夠。5)工藝方面。如滲氮溫度過高或過低，時(shí)間短或氮濃度不足等。(2)硬度和滲層不均勻。主要原因有：裝爐方式不合理，氣壓調(diào)節(jié)不當(dāng)，滲氮處理期間溫度不均勻，爐內(nèi)氣流不合理。(3)滲

真空熱處理技術(shù)是近些年發(fā)展起來的一種新型的熱處理技術(shù)，它所具備的特點(diǎn)，正是模具制造中所迫切需要的，比如防止加熱氧化和脫碳，真空脫氣或除氣，消除氫脆，從而提高模具零件的塑性、韌性和疲勞強(qiáng)度。真空加熱緩慢、零件內(nèi)外溫差較小等因素，決定了真空熱處理工藝造成的零件變形小等。按采用的冷卻介質(zhì)不同，真空淬火可分為真空油冷淬火、真空氣冷淬火、真空水冷淬火和真空硝鹽等溫淬火。模具真空熱處理中主要應(yīng)用的是真空油冷淬火、真空氣冷淬火和真空回火。為保持工件真空加熱的優(yōu)良特性，淬火介質(zhì)和冷卻工藝的選擇及制訂非常重要，模具淬火過程主要采用油

真空熱處理爐有如下特點(diǎn)：(1)嚴(yán)格的真空密封。金屬零件進(jìn)行真空熱處理均在密閉的真空爐內(nèi)進(jìn)行，因此，獲得和維持爐子原定的漏氣率，保證真空爐的工作真空度，對確保零件真空熱處理的質(zhì)量非常重要。所以真空熱處理爐的一個關(guān)鍵問題，就是要有可靠的真空密封結(jié)構(gòu)。為了保證真空爐的真空性能，在真空熱處理爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須遵循一個基本原則，就是爐體必須采用氣密焊接，同時(shí)在爐體上盡量少開或者不開孔，少采用或者避免采用動密封結(jié)構(gòu)，以盡量減少真空泄漏的可能性。安裝在真空爐體上的部件、附件，例如水冷電極、熱電偶導(dǎo)出裝置等也都必須設(shè)計(jì)密封結(jié)構(gòu)。(2

汽車、拖拉機(jī)齒輪主要分裝在變速器和差速器中。在變速器中，通過齒輪改變發(fā)動機(jī)、曲軸和主軸齒輪的速比；在差速器中，通過齒輪來增大扭轉(zhuǎn)力矩并調(diào)節(jié)左右兩車輪的轉(zhuǎn)速，通過齒輪將發(fā)動機(jī)的動力傳到主動輪，驅(qū)動汽車、拖拉機(jī)運(yùn)行。汽車、拖拉機(jī)齒輪的工作載荷比機(jī)床齒輪要大得多，因此對其耐磨性、疲勞強(qiáng)度、心部強(qiáng)度和沖擊韌度等方面的要求均比機(jī)床齒輪高。實(shí)踐證明，汽車、拖拉機(jī)齒輪選用滲碳鋼制造并經(jīng)滲碳處理后使用是較為合適的。以JN-150型載貨汽車（載重量為8000kg）變速器中第二軸的二、三檔齒輪為例進(jìn)行分析。(1)選擇用鋼。汽車、拖拉機(jī)

過共析碳鋼，高碳合金工具鋼在退火熱處理時(shí)加熱溫度過高，冷卻速度太慢，會沿奧氏體晶界析出網(wǎng)狀滲碳體（碳化物）。毛坯始鍛溫度太高，鍛后冷卻速度太慢也會出現(xiàn)網(wǎng)狀碳化物。在目前生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)控加熱溫度和冷卻速度。出現(xiàn)網(wǎng)狀組織可加熱到Accm以上保溫，然后空冷后正火消除，若正火后晶粒還粗大，應(yīng)進(jìn)行球化退火。也可以在調(diào)質(zhì)后重新退火消除。亞共析鋼網(wǎng)狀鐵素體也是由于加熱溫度高，緩冷時(shí)在晶界析出而形成。45鋼完全退火時(shí)若溫度高，時(shí)間過長，鐵素體會沿晶界分布，同時(shí)還會有針狀或塊狀鐵素體向晶界內(nèi)分布，形成魏氏組織狀態(tài)的網(wǎng)狀組織。除采取工藝措

材料的工藝性能表示材料加工的難易程度。便于加工是設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)也必須遵守的一個原則。零件是否便于加工直接關(guān)系到零件的成本和制造時(shí)間。金屬材料的工藝性能主要包括以下幾方面。(1)鑄造性能。包括流動性、收縮性、疏松及偏析傾向、吸氣性、熔點(diǎn)高低等。(2)壓力加工性能。指材料的塑性和變形抗力等。(3)焊接性能。包括焊接應(yīng)力，變形及晶粒粗化傾向，焊縫脆性，裂紋、氣孔及其他缺陷傾向等。(4)可加工性。指切削抗力、零件表面粗糙度、排除切屑難易程度及刀具磨損量等。(5)熱處理性能。指材料的熱敏感性，氧化、脫碳傾向，淬透性，回火脆性

晶粒粗大常出現(xiàn)在退火和淬火板材，沖壓成形時(shí)表面會出現(xiàn)“桔皮”狀和開裂缺陷。淬火、退火溫度過高，保溫時(shí)間過長，特別是緩慢加熱極易造成粗晶。不能通過熱處理強(qiáng)化的防銹鋁，退火溫度稍高就會出現(xiàn)粗晶。材料成分不均勻，如Mn形成晶內(nèi)偏析，使同一零件再結(jié)晶溫度不一致，在相同退火溫度下，Mn含量較高的區(qū)域成核率少，晶粒粗大。塑性變形在臨界變形中，退火后的晶粒急劇長大。鋁合金型材軋制溫度過低，各處變形不均勻。變形量小的部位熱處理后形成粗晶，變形量過小，使制品內(nèi)外變形不一，形成局部或全部粗晶。對于擠壓鋁件，外表

中碳鋼、中碳合金鋼、高碳鋼退火熱處理后硬度過高的原因是奧氏體化溫度低，保溫時(shí)間短。以上原因使先共析相溶解不充分，爐冷速度過快、退火出爐溫度高或空冷速度過快導(dǎo)致片狀珠光體過多。同時(shí)，球化退火不充分，碳化物彌散度過大，也會使硬度偏高。等溫退火的等溫溫度過低、保溫時(shí)間短也會使零件硬度偏高。低碳鋼、低碳合金鋼的冷擠壓件、冷鐓件和冷鉚件經(jīng)常出現(xiàn)退火熱處理后硬度偏高或冷擠冷鐓開裂現(xiàn)象?？捎玫陀贏c1以下20~30℃的溫度保溫3~6h來降低硬度，經(jīng)過重復(fù)退火后，使硬度控制在130HBW以下，金相組織是均勻分布的球化體和鐵素體。生

金屬對各種加工工藝方法所表現(xiàn)出來的適應(yīng)性稱為工藝性能，主要有以下四個方面：（1）切削加工性能：反映用切削工具（例如車削、銑削、刨削、磨削等）對金屬材料進(jìn)行切削加工的難易程度。（2）可鍛性：反映金屬材料在壓力加工過程中成型的難易程度，例如將材料加熱到一定溫度時(shí)其塑性的高低（表現(xiàn)為塑性變形抗力的大?。?，允許熱壓力加工的溫度范圍大小，熱脹冷縮特性以及與顯微組織、機(jī)械性能有關(guān)的臨界變形的界限、熱變形時(shí)金屬的流動性、導(dǎo)熱性能等。（3）可鑄性：反映金屬材料熔化澆鑄成為鑄件的難易程度，表現(xiàn)為熔化狀態(tài)時(shí)的流動性、吸氣性、氧化性、熔

長期運(yùn)行于高溫、高速工況下的軸承，需要滿足高可靠性要求。因此，這類軸承所用材料的清潔度遠(yuǎn)好于普通軸承鋼。這種潔凈鋼材能抵抗起源于內(nèi)部非金屬夾雜物擴(kuò)展導(dǎo)致的剝落，可獲得更長的壽命。不幸的是，軸承并不總是使用潔凈的油進(jìn)行潤滑，在污染潤滑條件下軸承運(yùn)行工況可能非?？量獭Ｔ谶@種苛刻的工況下，內(nèi)部剝落發(fā)生之前，污染物就會在軸承滾道上造成凹陷，而凹陷會為剝落提供擴(kuò)展點(diǎn)。在這樣苛刻的情形下，軸承壽命低于內(nèi)部剝落擴(kuò)展模式的壽命，而且會受污物數(shù)量以及污物尺寸和硬度等各種因素的影響。當(dāng)軸承由于外部污物而失效，故障的發(fā)生總是很突然的、不

產(chǎn)品經(jīng)淬火熱處理后，通常會形成裂紋，主要有縱向裂紋、橫向裂紋（弧形裂紋）、網(wǎng)狀裂紋、剝離裂紋。下面就分別介紹如何控制淬火裂紋的形成?？v向裂紋：1．檢查原材料的非金屬夾雜物，帶狀組織，晶粒大小，鍛造或軋制流線折疊，原材料缺陷超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)不宜繼續(xù)淬火，淬火裂紋在金相組織觀察中，裂紋兩邊應(yīng)無脫碳現(xiàn)象。2．采用分級等溫淬火，使工件不完全被淬透，以減少切向斷裂應(yīng)力，也可以用水淬油冷。3．避免淬裂敏感區(qū)的尺寸范圍，碳鋼一般為8~15mm，低合金鋼油淬為25~40mm。橫向裂紋：1．零件預(yù)熱后，再加熱到淬火溫度淬火，淬火前預(yù)冷可減

2016年8月4日，青島豐東熱處理有限公司為濰坊豐東制造的高壓氣淬真空爐安裝完成并發(fā)貨，下圖為真空爐發(fā)貨場景：高壓氣淬真空爐主要適用于模具鋼的真空光亮淬火，也可用于粉末冶金及銅合金等其他材料的真空燒結(jié)、真空釬焊。豐東熱處理生產(chǎn)的高壓氣淬真空爐采用石墨加熱器，硬石墨氈為隔熱屏的單室臥式。后置大功率淬火風(fēng)機(jī)，急速冷卻，淬火效果好。該設(shè)備由真空爐主體(包括壓力爐體、加熱室、風(fēng)冷系統(tǒng))、真空系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、充氣系統(tǒng)、啟動系統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)等組成?？梢暬僮鹘缑妫僮鞣奖?、簡潔，手動/自動自由切換，可實(shí)現(xiàn)全自動控制。完善的聲

球化退火工藝主要用于低碳鋼、中碳鋼、低碳合金結(jié)構(gòu)鋼中碳合金結(jié)構(gòu)鋼的冷鐓、冷擠壓前的預(yù)先熱處理。其目的是降低硬度，增大基體塑性指標(biāo)，防止冷鐓和冷擠壓時(shí)零件開裂。目前在螺紋緊固件和中小型滲碳件、碳氮共滲件的初始成形中運(yùn)用較多。對于高碳鋼及高碳合金工具鋼，球化退火可用來降低硬度，便于切削加工，提高表面精度。并能減少最終熱處理的變形開裂。球化不均勻的原因是：退火加熱溫度低，保溫時(shí)間短，最終生成細(xì)片狀珠光體和點(diǎn)狀碳化物；加熱溫度高，加熱時(shí)間過長，產(chǎn)生大顆粒碳化物及粗片狀珠光體；球化退火前用正火消除網(wǎng)狀組織或大塊狀碳化物。退火

鋁合金熱處理一般在硝鹽爐或真空爐中進(jìn)行。常常會引起零件表面的腐蝕、甚至出現(xiàn)黑點(diǎn)和孔洞。鋁及鋁合金的腐蝕形態(tài)主要是點(diǎn)蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、剝層腐蝕等。不管是什么形態(tài)腐蝕，除了與材質(zhì)本身有關(guān)外，都與熱處理和環(huán)境因素有關(guān)。在硝鹽浴中加熱的鑄件，表面常有疏松和腐蝕斑痕。常在鋁件的螺紋、溝槽和小孔內(nèi)形成腐蝕斑痕。因此要控制浴爐氯離子含量小于0.5%，硝鹽浴的雜質(zhì)總量小于2%，堿中碳酸鈉總量小于1%。若發(fā)現(xiàn)零件有腐蝕現(xiàn)象，應(yīng)向爐中加入占鹽浴總質(zhì)量的3%左右的重鉻酸鉀，將重鉻酸鉀與硝鹽按1：5混合后烘干，在鹽浴400℃左右加入

鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于7.4%的鋁青銅，在所有溫度下為單相α固溶體，在壓力加工后常用中間再結(jié)晶退火熱處理。鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7. 4%~9.4%時(shí)為雙相鋁合金，當(dāng)退火冷卻速度過快時(shí)，合金中發(fā)生β→α的不完全轉(zhuǎn)變，部分B相在隨后的冷卻中發(fā)生共析轉(zhuǎn)變β→α+γ2。γ2是硬脆的金屬間化合物Cu- Al和Cu- Al- Fe相，使金屬強(qiáng)度及硬度提高，而塑性下降。而鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)9. 4%~15. 6%的鋁青銅在退火熱處理緩慢冷卻時(shí)發(fā)生β→α+γ2共析轉(zhuǎn)變，形成片屑狀共析組織，使塑性和韌性下降。雙相鋁青銅

鐵素體不銹鋼的Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在17%~30%，它的主要缺點(diǎn)是脆性大，冷脆轉(zhuǎn)化溫度高、室溫下沖擊韌度很低。該類鋼在400~540℃范圍內(nèi)長時(shí)間加熱會提高鋼的強(qiáng)度、硬度，沖擊韌度和塑性指標(biāo)則大大降低。最高脆化溫度接近475℃，故又叫475℃脆性。產(chǎn)生脆性的原因是回火或時(shí)效時(shí)富鉻相（80% Cr和20% Fe）析出，富鉻相具有體心立方點(diǎn)陣，與母相保持共格關(guān)系。富鉻相在母相{100}晶面析出，當(dāng)產(chǎn)生塑性變形時(shí)產(chǎn)生孿晶，成為斷裂的成核地點(diǎn)。高鉻相常在位錯上析出，阻止位錯運(yùn)動，使滑移難以進(jìn)行、因而引起脆性。475℃脆性具有還原