金属锻件热处理的影响因素
在锻件生产中，除了保证锻件所需的形状和尺寸外，还必须满足零件在使用过程中的性能要求。 采用合理的锻造工艺和工艺参数，可以通过以下几个方面的性能改善原材料的组织结构：
- 打破柱状晶体，改善宏观偏析，将铸态组织转变为锻造组织，并在适当的温度和应力条件下，焊接内部空隙，增加材料的密度；
- 将钢锭锻造形成纤维组织，再采用轧制、挤压、模锻等方法，使锻件获得合理的纤维方向分布；
- 控制晶粒的大小和均匀度；
- 改善第二相的分布（如莱氏体刚性中的合金碳化物）；
- 结构通过变形或变形相变得到强化。
由于上述结构的改进，锻件的塑性、冲击韧性、疲劳强度和耐久性也得到了提高，然后通过零件的最终热处理，使锻件所需的硬度、强度和塑性良好结合。可以得到零件。 表现。
如果采用的锻造工艺不合理，可能会产生锻造缺陷，包括表面缺陷、内部缺陷或性能不合格，影响后续工序的加工质量，有的会严重影响锻件性能，降低成品质量. 电池的使用寿命甚至可能危及安全。
锻件组织对最终热处理后组织和性能的影响主要表现在以下几个方面：
- 无法改善的结构缺陷：奥氏体和铁素体耐热不锈钢、高温合金、铝合金、镁合金等，在加热和冷却过程中没有异构转变的材料，以及一些铜合金和钛合金，锻造过程中产生的结构缺陷不能通过热处理得到改善。
- 可改善的组织缺陷：一般过热结构钢锻件的粗晶和Widmanstatten组织，过共析钢和轴承钢在锻后热处理过程中冷却不当引起的轻微网状碳化物，最终得到满意的组织和性能(3) 普通热处理难以消除的组织缺陷：如低倍粗晶、9Cr18不锈钢、H13的孪晶碳化物等，需要高温正火、反复正火、低温分解、高温扩散退火等措施有待改进。
- 一般热处理工艺无法消除的组织缺陷：严重的石裂和脊裂、过烧、不锈钢中的铁素体带、莱氏合金工具钢中的碳化物网和带等。 热处理后锻件性能下降或甚至失败。
- 在最终热处理过程中会进一步发展的显微组织缺陷：例如合金结构钢锻件中的粗晶组织，如果锻后热处理不改进，往往会造成碳化、渗氮和淬火后马氏体针粗业绩不合格； 高速钢中厚厚的带状碳化物常在淬火时引起开裂。
- 如果加热不当，如加热温度过高、加热时间过长，会造成脱碳、过热、过烧等缺陷。
- 锻造后的冷却过程中，如果工艺不当，可能会产生冷却裂纹、白点等，在热处理过程中可能会出现裂纹。
切削加工对热处理工件的质量有哪些影响？
- 工件在调质、退火、正火状态下，硬度低于45HRC，工件质量包括表面光洁度、残余应力、加工余量、表面脱碳贫碳层去除等不受切割过程的影响。 显然，它不会引起工件潜在性能的变化。
- 对淬硬钢或工件的加工也称为硬加工。 工件硬度高达50~65HRC。 材料主要有普通淬火钢、淬火模具钢、轴承钢、轧钢和高速钢等，切削的影响比较明显。 切削过程中切削热的产生和传导、高速摩擦和磨损等因素都会对加工表面造成一定程度的损伤。 硬切削时加工表面的完整性主要包括表面纹理、硬度、表面粗糙度、尺寸精度、残余应力分布和白层的产生。
加工表面的硬度随着切削速度的增加而增加，随着进给量和切削量的增加而降低。 并且加工表面的硬度越高，硬化层的深度越大。 结果表明，硬切削后工件表面存在均匀的残余压应力，而磨削后工件的最大压应力主要集中在工件表面。
刀具钝角半径越大，残余压应力值越大； 工件硬度越高，残余压应力值越大。 工件的硬度对工件的表面完整性影响很大。 工件的硬度越大，越有利于残余压应力的形成。
另一个影响硬切削表面质量的重要因素是白层的形成。 白色层是通过硬切削工艺形成的结构。 它具有独特的耐磨特性：一方面硬度高，耐腐蚀性好； 另一方面，它表现出高脆性，容易引起早期剥落失效。 它甚至可能在加工后放置一个阶段后破裂。 在高刚性数控车床上用陶瓷和PCBN刀具切削淬硬的AISIE52100轴承钢时，发现工件表层和亚表层的微观结构发生了变化。 显微组织由白色未回火层和黑色过回火层组成。
目前，将白层视为马氏体组织的观点已得到一致认可，主要争议在于白层的精细组织。 一种观点认为，白色层是相变的结果，由切削过程中材料快速加热和突然冷却形成的细晶马氏体组成。 另一种观点认为，白层的形成只是变形机制的一个术语，它只是通过塑性变形获得的非常规马氏体。
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