安徽工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院至巢湖7410工廠及馬鞍山泰爾重工有限公司實(shí)習(xí)報(bào)告共12頁(yè)第1頁(yè)材料075表面處理問(wèn)題一表面涂層可以提高刀具的那些性能？答在7410工廠及泰爾重工公司里經(jīng)常可以看到帶有各種顏色的刀具，這是刀具涂層所致。刀具涂層一般可以提高刀具的切屑性能和耐磨性能，通常以Al-Ti-N，Al-Cr-N及多層薄膜居多。物理氣相沉積(PVD)的處理溫度一般在500℃以下，可作為最終處理工藝用于高速鋼刀具的涂層，提高高速鋼刀具的切削性能，因而得到了迅速推和應(yīng)用。但傳統(tǒng)的氮化物涂層(如TiN)硬度低，耐磨性差，尤其熱穩(wěn)定性差。限制了其在干式切削(尤其是鉆削)刀具中的應(yīng)用。通過(guò)引入合金元素(如Al、Zr、Cr、V等)到TiN涂層，形成新的多元涂層體系，可提高涂層硬度，改善涂層的抗磨損性和熱穩(wěn)定性。【1】問(wèn)題二模具表面強(qiáng)化的目的有哪些？其主要有哪些方法？并簡(jiǎn)要說(shuō)明新型涂層技術(shù)在模具上的應(yīng)用？答在7410工廠我們見(jiàn)到的是噴丸對(duì)模具工作零件進(jìn)行表面強(qiáng)化。表面強(qiáng)化處理的目的是在基體材料與有性能的基礎(chǔ)上再賦予新的性能。這些新性能主要有：耐磨性、抗黏附性、抗熱咬合性、耐熱疲勞性、耐疲勞強(qiáng)度、耐腐蝕性等。模具的表面強(qiáng)化處理按其處理溫度范圍，可分為低溫巾溫和高溫處理三類(lèi)。模具工作零件表面強(qiáng)化處理按其原理可分為三種：第一種是改變表面化學(xué)成分的化學(xué)熱處理方法，如滲碳、滲氮、滲鉻和滲硼以及多元共滲屬化學(xué)熱處理，如泰爾重工熱處理車(chē)間的滲氮；第二：種是各種涂層的表面涂覆處理，如堆焊、鍍硬鉻、超硬化合物途層屬表面涂覆處理；第三種是不改變表面化成分的強(qiáng)化處理，如火焰淬火、噴丸金屬表面加工強(qiáng)化處理等。【2】新型納米涂層主要有三種：（1）制作納米復(fù)合鍍層。在傳統(tǒng)的電鍍液中加入零維或一維納米質(zhì)點(diǎn)粉體材料可形成納米復(fù)合鍍層。用于模具的Cr-DNP納米復(fù)合鍍層，可使模具壽命延長(zhǎng)、精度持久不變，長(zhǎng)時(shí)間使用鍍層光滑無(wú)裂紋。納米材料還可用于耐高溫的耐磨復(fù)合鍍層。如將納米粉體材料加入Ni-W-B非晶態(tài)復(fù)合鍍層，可提高鍍層在550～850℃的高溫抗氧化性能，使鍍層的耐蝕性提高2～3倍，耐磨性和硬度也都明顯提高。采用Co-DNP納米復(fù)合鍍層，在500℃以上，與Ni基、Cr基和Co基復(fù)合鍍層相比，工件表面的高溫耐磨性能大為提高。在傳統(tǒng)的電刷鍍?nèi)芤褐校尤爰{米粉體材料，也可制備出性能優(yōu)異的納米復(fù)合鍍層；(2)制作納米結(jié)構(gòu)涂層。熱噴涂技術(shù)是制作納米結(jié)構(gòu)涂層的一種極有競(jìng)爭(zhēng)力的方法。與其它技術(shù)相比，它有許多優(yōu)越性：工藝簡(jiǎn)單、涂層和基體選擇范圍廣，涂層厚度變化范圍大、沉積速率快，以及容易形成復(fù)合涂層等等。與傳統(tǒng)熱噴涂涂層相比，納米結(jié)構(gòu)涂層在強(qiáng)度、韌性、抗蝕、耐磨、熱障、抗熱疲勞等方面都有顯著改善，一種涂層可同時(shí)具有上述多種性能；(3)金屬表面超聲沖擊納米晶化技術(shù)。應(yīng)用超聲沖擊工藝，可在Fe或不銹鋼表面獲得晶粒平均尺寸為10．20nm的表面層。超聲沖擊450s后純Fe表面層的顯微組織形成了結(jié)晶位向?yàn)槿我馊∠虻募{米晶相，晶粒平均尺寸為10nm，而Fe的原始晶粒尺寸約為50μm。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)之一是可以在復(fù)雜形狀零部件表面獲得納米晶表面層。問(wèn)題三鋼鐵為什么要進(jìn)行表面氧化處理？其后續(xù)處理有哪些？答因?yàn)楫?dāng)鋼鐵處于潮濕的大氣中時(shí)，鋼鐵表面就會(huì)形成鐵銹。由于鐵銹非常疏松且易于吸濕，因而促使潮濕的大氣繼續(xù)對(duì)鋼鐵進(jìn)行腐蝕，直至破壞。如果在鋼鐵表面形成一層致密的磁性氧化鐵（Fe3O4）薄膜，就不僅能使鋼鐵具有一定的抗大氣腐蝕能力，阻止鋼鐵表面生銹，而且還能起到一定的裝飾作用。鋼鐵件氧化處理后雖可提高耐蝕性，但效果差。故氧化后需要進(jìn)行后續(xù)處理。可以采用皂化處理或鉻酸鹽鈍化填充或涂油脂等。【3】問(wèn)題四7410工廠表面處理五條生產(chǎn)線中簡(jiǎn)述一條生產(chǎn)線，并簡(jiǎn)要敘述其作用？答7410工廠表面處理五條生產(chǎn)線分別為1鍍鋅生產(chǎn)線，2鍍鎳生產(chǎn)線，3磷化法蘭生產(chǎn)線，4退鍍生產(chǎn)線，5非晶態(tài)生產(chǎn)線。其中鍍鋅生產(chǎn)線如圖1所示：圖1、鍍鋅生產(chǎn)線示意圖基于XRD的鍍鋅鈍化膜的殘余應(yīng)力測(cè)試實(shí)驗(yàn)【4】得出關(guān)于鍍鋅的以下結(jié)論：1)．調(diào)整基體表面的殘余應(yīng)力可改善鍍鋅鈍化膜殘余應(yīng)力分布，有利于提高鍍鋅鈍化膜的結(jié)合強(qiáng)度；2)．鍍鋅鈍化膜厚度方向的應(yīng)力為梯度分布，隨著鍍鋅鈍化膜厚度的增加而不斷增大，在2—10μm厚度方向?yàn)?274.5—428.3MPa；3)．鍍鋅鈍化膜與基體的結(jié)合界面強(qiáng)度與殘余應(yīng)力成反比，殘余應(yīng)力值越大，其結(jié)合強(qiáng)度越小。熱處理問(wèn)題一對(duì)于熱處理不合格件怎樣處理？答在熱處理車(chē)間我們常見(jiàn)到不合格件，對(duì)于熱處理不合格件（一般為硬度不合格）需要進(jìn)行返工處理，返工的主要內(nèi)容是：高溫回火加進(jìn)行二次淬火。問(wèn)題二回火對(duì)模具鋼組織與力學(xué)性能有哪些影響？答：回火溫度對(duì)組織形態(tài)的影響：觀察未回火與不同溫度回火試樣組織發(fā)現(xiàn)．未回火試樣組織為條形粒狀貝氏體組織，如圖2（a）；該組織為中溫轉(zhuǎn)變區(qū)形成的上貝氏鐵素體．粒狀貝氏體中的小島呈半連續(xù)長(zhǎng)條型，近于平行的排列在鐵素體基體上。沿母相晶界分布有許多小島，故易于顯示母相晶界；200℃回火時(shí)粒狀貝氏體組織中部分M／A島已經(jīng)開(kāi)始發(fā)生轉(zhuǎn)變。原奧氏體晶界處少量的M／A島狀組織顏色加深呈深黑色，見(jiàn)圖2(b)。推斷200℃回火的轉(zhuǎn)化主要是發(fā)生M／A島狀組織中少量低碳奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變；當(dāng)回火溫度升至350℃時(shí)，島的顏色變暗，半連續(xù)長(zhǎng)條型島在晶界、晶內(nèi)的部分分解。呈現(xiàn)不連續(xù)狀，島的數(shù)量增加、尺寸變小，見(jiàn)圖2(c)；當(dāng)回火溫度升至500℃回火后，M／A島的分布范圍變小，數(shù)量大幅減少，尺寸變小，見(jiàn)圖2(d)。圖2、未回火與不同溫度回火處理后試樣的顯微組織回火溫度對(duì)沖擊韌性的影響：觀察斷口發(fā)現(xiàn)，未回火的母材呈準(zhǔn)解理斷裂特征．?dāng)嗫谏暇哂休^大塑性變形產(chǎn)生的撕裂棱。隱約可見(jiàn)河流狀花樣，見(jiàn)圖3(a)；200℃回火后沖擊斷口上局部韌窩增多，仍以準(zhǔn)解理斷裂為主，實(shí)驗(yàn)鋼的韌塑性得到了一定的改善，見(jiàn)圖3(b)；實(shí)驗(yàn)鋼50℃回火時(shí)沖擊斷口的形貌，見(jiàn)圖3(c)。斷口上布滿(mǎn)韌窩，呈典型的韌性斷裂特征，因而具有更好的沖擊韌性，這與圖2結(jié)果一致；當(dāng)回火溫度為500℃時(shí)。其沖擊斷口義表現(xiàn)為明顯的解理斷裂特征，見(jiàn)圖3(d)，斷口形貌呈現(xiàn)扇形花樣和河流狀花以及明顯的二次裂紋。實(shí)驗(yàn)鋼的沖擊韌度將明顯下降，這也與力學(xué)測(cè)試結(jié)果一致。【5】圖3、沖擊斷口的SEM形貌【5】問(wèn)題三高速鋼刀具常見(jiàn)的熱處理缺陷及預(yù)防辦法有哪些？答表1．高速鋼刀具的常見(jiàn)缺陷和相應(yīng)預(yù)防措施【6】缺陷分類(lèi)原因分析相應(yīng)措施過(guò)熱或過(guò)燒1控制溫度不準(zhǔn)確2裝料方法不當(dāng)3鋼種混料1定期檢查熱電偶．2調(diào)整裝料做到均勻加熱．3鋼材淬火前鑒別．淬火變形1淬火溫度過(guò)高2加熱和冷卻過(guò)程吊裝不當(dāng)3加熱和冷卻速度控制不當(dāng)1根據(jù)鋼材的熱處理參數(shù)調(diào)整加熱溫度．2改進(jìn)工裝同時(shí)考慮工件的自重．3加強(qiáng)預(yù)熱，控制分級(jí)后的冷速．淬火開(kāi)裂1形狀不良，圓角R過(guò)小2過(guò)熱或過(guò)燒3參與脫碳層造成表面與心部組織轉(zhuǎn)變差異4原材料組織不良——碳化物嚴(yán)重偏析5冷卻條見(jiàn)選定不當(dāng)6回火不及時(shí)或不充分7應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂1．加大圓角R．2．檢查控溫裝置，或調(diào)整加熱參數(shù)．3．控制淬火前的加工余量．4．控制材料來(lái)源．加強(qiáng)檢驗(yàn)．5．對(duì)形狀復(fù)雜、厚薄不均件可分級(jí)淬火后降低M轉(zhuǎn)變溫，化物偏析嚴(yán)重．度的冷卻速度或采用等溫淬火．6．冷卻到室溫并及時(shí)充分回火．7．淬火后的清洗工序?qū)ぜ退疁乜刂疲鼗鸩怀浞?測(cè)溫不準(zhǔn)2裝爐量不合理3原材料碳化物堆積1定期檢查控溫裝置2調(diào)整裝爐量3加強(qiáng)控制原材料硬度不合格偏高：1淬火溫度選擇不當(dāng)（過(guò)高）偏高：1適當(dāng)降低加熱溫度偏低：1鋼材成分不合格或混料2淬火溫度過(guò)低3淬火冷卻過(guò)慢4回火爐溫度過(guò)高或會(huì)活不充分5脫碳偏低：1加強(qiáng)投料管理2檢查控溫裝置3調(diào)整淬火介質(zhì)4冷卻到室溫并及時(shí)充分回火5嚴(yán)格最小余量要求，檢查鹽浴脫氧裝置和真空爐真空度問(wèn)題四高速鋼刀具失效方式有哪些？簡(jiǎn)單分析其失效原因并總結(jié)相關(guān)對(duì)策？答高速鋼刀具主要失效形式有:1)刀具不耐用，表現(xiàn)在早期嚴(yán)重磨損；2)使用中齒輪刀具發(fā)生崩齒，掉刃而失效；3)刀具在熱處理加工中的變形嚴(yán)重，甚至失效；4)熱處理的硬度過(guò)低．表面脫碳、氧化；5)制造加工的磨削中產(chǎn)生磨削裂紋。對(duì)應(yīng)具體措施有：1)刀具材料的入庫(kù)檢驗(yàn)，一般高速鋼刀具使用型材或鍛件制造加工，且均要求為退火狀態(tài)供貨，在人庫(kù)檢驗(yàn)中不僅要求對(duì)材料的品號(hào)、成分做好驗(yàn)證外，還應(yīng)該對(duì)其材料的低倍組織和退火態(tài)的金相狀況進(jìn)行認(rèn)真檢查。重點(diǎn)檢驗(yàn)：①非金屬夾雜物，②Cm的形態(tài)，③殘存萊氏體、角狀、棒狀。對(duì)于原材料出現(xiàn)上述的①類(lèi)超標(biāo)，只能換料或改制成性能要求較低的刀具。當(dāng)出現(xiàn)了上述的②、③類(lèi)超標(biāo)，必須通過(guò)熱處理。重新進(jìn)行退火或球化處理以改善Cm的形態(tài)，使其Cm處于彌散的粒狀以滿(mǎn)足對(duì)材料的要求。2)熱處理過(guò)程中出現(xiàn)的刀具失效、開(kāi)裂、嚴(yán)重變形、硬度過(guò)低。對(duì)此類(lèi)失效應(yīng)首先對(duì)失效件進(jìn)行金相檢查一Cm形態(tài)，工件的表面脫碳狀況，并檢查熱處理的加熱和冷卻工藝參數(shù)進(jìn)行是否正確合理，是否有脫碳．對(duì)刀具的設(shè)計(jì)，特別是圓角、倒棱、厚薄不均部位的過(guò)渡等是否合理進(jìn)行驗(yàn)證以確認(rèn)失效的產(chǎn)生原因．熱處理方面考慮采用等溫或分級(jí)淬火處理以減小變形和避免開(kāi)裂。3)使用中出現(xiàn)的刀具失效．早期嚴(yán)螢?zāi)p，掉齒、崩刃。該類(lèi)失效主要原因是其強(qiáng)度(硬度)和韌性差所至．通過(guò)金相分析確定是否有刃部的燒傷；脫碳或晶粒大小的狀況；通過(guò)對(duì)Cm形態(tài)的檢查是否有聚集，粗大或存在萊氏體組織，而確定進(jìn)行加熱淬火前的球化處理；改善熱處理的工藝，特別是加熱溫度和時(shí)間的重新確定。總之，要避免和減少高速鋼刀具失效的發(fā)生，必須建立嚴(yán)格的檢驗(yàn)制度，嚴(yán)把材料入口關(guān)；重點(diǎn)要求熱處理工藝的合理性和過(guò)程的可控性；刀具的設(shè)計(jì)與刀具的加工人員應(yīng)相互協(xié)調(diào)、配合，以達(dá)到刀具的合理設(shè)計(jì)和具有良好的加工性能，以滿(mǎn)足刀具的使用性能要求。【6】問(wèn)題五鋼的淬火裂紋類(lèi)型有哪些？怎樣防止鋼件淬火開(kāi)裂？答在7410工廠中見(jiàn)到不少鋼的淬火件都或多或少出現(xiàn)大小不一的裂紋。鋼的常見(jiàn)的熱處理裂紋基本類(lèi)型有：1縱向(軸向)裂紋主要是切向拉應(yīng)力造成的；2橫向(弧形)裂紋是軸向拉應(yīng)力引起的；3網(wǎng)狀裂紋是表面上的兩向拉應(yīng)力作用下形成的；4剝離裂紋產(chǎn)生在很薄的淬硬層內(nèi)，是在徑向拉應(yīng)力過(guò)大時(shí)產(chǎn)生的。這些裂紋的產(chǎn)生與第二類(lèi)應(yīng)力有關(guān)；可能與宏觀第一類(lèi)內(nèi)應(yīng)力有關(guān)；還可能與淬火件在操作隊(duì)搬運(yùn)時(shí)的摔打、碰掩及校直等過(guò)程中受到外加應(yīng)力作用有關(guān)。淬火裂紋的產(chǎn)生受應(yīng)力作用是復(fù)雜的。【7】防止途徑主要有以下幾個(gè)方面：1、從淬透性，淬硬性，脫碳靈敏性上考慮選擇鋼材；2、制定合理的熱處理技術(shù)，如整體淬火改為局部(或表面)淬火，調(diào)整淬火件局部硬度；3、淬火前各工序應(yīng)注意的問(wèn)題，正確鍛造，預(yù)先熱處理作用；4、合理確定加熱參數(shù)，正確選擇加熱介質(zhì)或爐型，選擇合適的加熱速度；5、選擇合理的淬火介質(zhì)和冷卻方法；6、采用表面強(qiáng)化處理防止裂紋的產(chǎn)生。問(wèn)題六熱處理屬于高耗能行業(yè)，其節(jié)能措施主要有哪些？答我國(guó)熱處理行業(yè)的能源利用情況是效率低，能耗大，能源浪費(fèi)較嚴(yán)重。造成能耗過(guò)大的原因主要有設(shè)備負(fù)荷率低，裝爐量不足，設(shè)備的利用率低，加熱設(shè)備落后，無(wú)效熱消耗多，工藝落后等。當(dāng)前我國(guó)熱理節(jié)能技術(shù)及應(yīng)用，主要通過(guò)改進(jìn)設(shè)備和革新工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)。主要有以下幾個(gè)方面：1）化學(xué)熱處理薄層滲入技術(shù)，化學(xué)熱處理滓層滲入技術(shù)就是打破人們常認(rèn)為各種化學(xué)元素滲入金屬表層深度與性能成正比的認(rèn)識(shí)。實(shí)踐與理論分析認(rèn)為，過(guò)深的滲層，不但降零件的韌性，且不利于產(chǎn)品綜合性能的提高，還浪費(fèi)能源，增加成本。2）、工具零件超硬涂層技術(shù)，工具零件超硬涂層技術(shù)就是通過(guò)離子轟擊化學(xué)熱處理，表面沉積硬化在模具和刀具上應(yīng)用，經(jīng)濺射處理TiN后，大大提高使用壽命。由于高新設(shè)備可對(duì)熱處理全程自動(dòng)電腦監(jiān)控，時(shí)間縮短，質(zhì)量提高、加熱源發(fā)生根本變化、而有利于高效，優(yōu)質(zhì)、節(jié)能，環(huán)保生產(chǎn)。3）、振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)，振動(dòng)時(shí)效處理技術(shù)就是為消除金屬制件殘余應(yīng)力，使其穩(wěn)定尺寸、防止變形與開(kāi)裂技術(shù)。4）、熱處理CAD技術(shù)，熱處理CAD技術(shù)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，在模擬生產(chǎn)環(huán)境下研究和設(shè)計(jì)熱處理工藝。5）真空熱處理工藝真空熱處理工藝最引人注目的優(yōu)點(diǎn)是使用無(wú)氧處理介質(zhì)，故真空滲碳零件不會(huì)發(fā)生內(nèi)氧化。由于設(shè)備能做到提高滲碳溫度，從而縮短了生產(chǎn)周期。真空熱處理氣體消耗量和排放量顯著減少，不需火簾、點(diǎn)燃器及排氣裝置，空載時(shí)可停爐，加熱和降溫時(shí)間更短．從而可使設(shè)備達(dá)到最大利用率。當(dāng)前國(guó)際上真空熱處理的發(fā)展方向主要有抽真空后反充惰性氣體并在爐瞠內(nèi)配置攪拌風(fēng)扇，使用對(duì)流傳熱方式使加熱更快更均勻，采用計(jì)算機(jī)模擬進(jìn)行氣流動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)，使氣淬更加均勻，通過(guò)加壓，使用更高熱交換能力的氣體、冷淬室和噴嘴等提高冷卻速率，以推廣應(yīng)用真空氣淬技術(shù)；將流量傳感器作真空淬火專(zhuān)家控制系統(tǒng)的一個(gè)輸入端，用來(lái)測(cè)量氣淬的熱傳導(dǎo)效率，發(fā)展負(fù)壓滲碳或等離子滲碳技術(shù)，開(kāi)發(fā)新型真空氣淬爐，推廣高壓氣淬技術(shù)。【8，9】齒輪問(wèn)題一為什么加工碎屑呈現(xiàn)出五顏六色？答在齒輪車(chē)間我們看到一些五顏六色的金屬加工廢屑，由于加工進(jìn)給量不同，廢屑的氧化程度不同，不同程度的金屬氧化物具有不同的顏色。問(wèn)題二對(duì)大型臥式齒輪機(jī)滾齒機(jī)的機(jī)床應(yīng)當(dāng)怎樣保養(yǎng)？答根據(jù)7410工廠師傅介紹，大型機(jī)床每周進(jìn)行一次小保養(yǎng)，每季度進(jìn)行一次大保養(yǎng)。每次保養(yǎng)內(nèi)容主要是停工，將機(jī)床擦凈，上油，檢查各項(xiàng)性能是否正常。根據(jù)查閱文獻(xiàn)，保養(yǎng)主要分以下幾個(gè)方面：1）、擇適合的液壓油，液壓油在液壓油系統(tǒng)中起著傳遞壓力、潤(rùn)滑、冷卻、密封的作用，液壓油選擇不恰當(dāng)是液壓系統(tǒng)早期故障和耐久性下降的主要原因。2）、防止固體雜質(zhì)混入液壓系統(tǒng)，清潔的液壓油是液壓系統(tǒng)的生命。液壓系統(tǒng)中有許多精密零件有的設(shè)阻尼小孔或縫隙等。若固體雜質(zhì)入侵將造成精密零件拉傷，發(fā)卡、油道堵塞等，危害液壓系統(tǒng)的安全運(yùn)行。3）防止空氣和水入侵液壓系統(tǒng)，防止空氣入侵液壓系統(tǒng)在常壓常溫下液壓油中含有容積比為6％一8％的空氣，壓力降低時(shí)空氣會(huì)從油中游離出來(lái)，氣泡破裂使液壓元件“氣蝕”，產(chǎn)生噪聲。大量的空氣進(jìn)入油液中將使“氣蝕”現(xiàn)象加劇，液壓油壓縮性增大，工作不穩(wěn)定，降低工作效率，執(zhí)行元件出現(xiàn)“爬行”等不良后果。【10】問(wèn)題三防止齒輪熱處理變形的措施有哪些？答防止齒輪熱處理變形的措施分兩個(gè)方面，一方面，設(shè)計(jì)上的措施，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量保持厚度均勻，并且使形狀對(duì)稱(chēng)。另一方面，在加工方面的措施，1）采用淬火壓床淬火；2）裝夾具淬火，將容易變形的齒輪在夾具的緊固下進(jìn)行熱處理的方法；3）預(yù)修正，即把齒厚、齒向、齒形等的變形量考慮進(jìn)去，預(yù)先加以修正，淬火后獲得所需形狀的方法。4）工序上的措施，隊(duì)預(yù)計(jì)要產(chǎn)生變形的零件，預(yù)先留有切削量進(jìn)行熱處理，然后將余量切削掉。5）殘留應(yīng)力消除，由于淬火前經(jīng)過(guò)種種加工，可以預(yù)料因這些加工而引起的應(yīng)力就殘留在齒輪內(nèi)部。在這種狀態(tài)下進(jìn)行淬火就會(huì)產(chǎn)生形變，所以盡可能在淬火前進(jìn)行除應(yīng)力退火。【10】鍛造問(wèn)題一鍛造件產(chǎn)生裂紋的原因主要有哪些？防治措施有哪些是什么？答產(chǎn)生裂紋的原因主要有鍛件內(nèi)部組織的影響，除此之外還受熱力學(xué)變形條件的影響，應(yīng)進(jìn)行外因分析。例如彎曲工件、外側(cè)受拉裂開(kāi)等。低塑性材料沖孔時(shí)，孔口內(nèi)裂，外壁脹裂。矩形坯料在送進(jìn)量較小進(jìn)行拔長(zhǎng)時(shí)，坯料都會(huì)在外力及附加應(yīng)力作用下引起鍛造裂紋。在加熱或冷卻時(shí)，由于溫度不均，造成坯料熱脹或冷縮不均勻引起熱應(yīng)力過(guò)大，受拉部位可能產(chǎn)生裂紋。其次，在組織轉(zhuǎn)變時(shí)產(chǎn)生組織應(yīng)力，鍛坯中，比容增加部位受壓應(yīng)力，而比容減少部分受應(yīng)力作用，尤其在高合金鋼加熱或冷卻中上述內(nèi)應(yīng)力較大，一旦和殘余應(yīng)力疊加往往導(dǎo)致裂紋破壞。表示影響裂紋的產(chǎn)生因素。【11】此外，發(fā)生裂紋還與材料的力學(xué)性能(比如塑性高低、有無(wú)殘余應(yīng)力)、理化性質(zhì)(如導(dǎo)熱性、耐蝕性)、組織結(jié)構(gòu)(如缺陷損傷、晶界狀況)、制件尺寸如制件截面形狀變化和尺寸大小等因素有關(guān)。因而裂紋的分析是一項(xiàng)全面而復(fù)雜的工作，必須綜合研究，才能得出正確的判斷。從以上關(guān)于鍛造裂紋成因的分析可知，控制裂紋發(fā)生應(yīng)從內(nèi)因和外因兩方面人手，其防治要點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)。(1)材料化學(xué)成分應(yīng)嚴(yán)格符合標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)有害元素如S，P，O，N，Cu等容易形成夾雜物的元素及Sn，Sb等微量元素應(yīng)加控制。曾發(fā)生這樣的案例：1Crl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼，因?yàn)門(mén)i元素含量超標(biāo)，導(dǎo)致鋼中鐵素體增加而引發(fā)鍛造裂紋；(2)要嚴(yán)格控制冶煉、澆注過(guò)程。這是提高鋼質(zhì)純凈度，消除冶金缺陷、防止裂紋發(fā)生的重要環(huán)節(jié)。實(shí)踐證明，鋼中夾雜物多且呈團(tuán)塊狀聚集，晶粒粗大且晶界脆弱以及帶有微裂紋和皮下氣泡的坯料，極易產(chǎn)生裂紋破壞；(3)鍛造成形時(shí)要保持有良好的應(yīng)力狀態(tài)，比如將自由鍛沖孔改為模內(nèi)沖擠成形，改善應(yīng)力狀態(tài)，從而可以防止裂紋的生成；(4)嚴(yán)格控制變形溫度。溫度過(guò)低，硬化嚴(yán)重，塑性降低；溫度過(guò)高，產(chǎn)生過(guò)熱、過(guò)燒，塑性也會(huì)下降，都有可能產(chǎn)生裂紋。只有在軟化再結(jié)晶充分進(jìn)行的區(qū)間，一般是單相組織時(shí)，鍛造開(kāi)裂的可能性較小；(5)變形速度對(duì)于低塑性材料有很大的影響，應(yīng)根據(jù)具體材料選用合適的鍛造設(shè)備，以便防止鍛裂。【11】例如MB5鎂合金在錘上鍛造時(shí)易裂，而在壓機(jī)上鍛造則不裂，其原因是鎂合金再結(jié)晶過(guò)程緩慢，高速下變形容易破裂。【11】問(wèn)題二對(duì)鍛造件進(jìn)行檢測(cè)的主要方法是什么，有什么優(yōu)點(diǎn)？答鍛件主要用作加工各種機(jī)械設(shè)備及鍋爐壓力容器的零配件，它們?cè)谏a(chǎn)加工過(guò)程中常會(huì)產(chǎn)生一些缺陷，影響設(shè)備的安全使用，因此必須采用有效的檢測(cè)方法對(duì)鍛件進(jìn)行檢測(cè)，以確保產(chǎn)品質(zhì)量。我們對(duì)鍛造件進(jìn)行檢測(cè)的主要方法是超聲波檢測(cè)，它是檢測(cè)鍛件缺陷非常理想的方法，它具有操作方便、適用范圍廣，使用成本低于其他無(wú)損探傷檢測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)。【12，13】鍛造的方式大致分為鐓粗、拔長(zhǎng)和滾壓。在鍛造過(guò)程中及時(shí)地進(jìn)行超聲波檢測(cè)，能夠及早發(fā)現(xiàn)缺陷，采取措施避免缺陷發(fā)展、擴(kuò)大造成成品報(bào)廢。軸類(lèi)鍛件的鍛造工藝主要以拔長(zhǎng)為主，因此容易產(chǎn)生與軸線平行的缺陷，缺陷大多以?shī)A雜物為主；而進(jìn)行鐓粗時(shí)可以有效地將夾雜物打碎細(xì)化，減少或消除缺陷。但是軸類(lèi)鍛件大多數(shù)帶有數(shù)量和直徑不同的臺(tái)階，假如在成品后再進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)成品有缺陷、不合格，因臺(tái)階的存在，使得該成品的軸無(wú)法進(jìn)行二次重鍛，導(dǎo)致成品報(bào)廢。因此對(duì)于軸類(lèi)鍛件，在鍛壓臺(tái)階前應(yīng)增加一次超聲波檢測(cè)，這樣可以有效地提高成品合格率。餅類(lèi)鍛件的鍛造工藝主要以鐓粗為主，產(chǎn)生的缺陷主要平行于端面。大面積的夾雜物和疏松缺陷可以通過(guò)對(duì)餅類(lèi)鍛件的外緣進(jìn)行一定的強(qiáng)力滾壓，然后通過(guò)鐓粗平整的工藝來(lái)減少或消除缺陷。齒輪鍛件的鍛造工藝是先鐓粗后沖孔，在鐓粗之后、沖孔之前進(jìn)行一次超聲波檢測(cè)，如果內(nèi)部有大面積密集缺陷，可以確定缺陷的大小和位置；根據(jù)圖紙能通過(guò)沖孔消除的缺陷，鍛件可以不做處理，不能消除的也可以通過(guò)強(qiáng)力滾圓再鐓粗平整的工藝，減少或消除內(nèi)部缺陷。這樣就增加了一次補(bǔ)救的機(jī)會(huì)，提高了鍛件成品的合格率。通過(guò)超聲波檢測(cè)對(duì)各類(lèi)鍛件的加工過(guò)程進(jìn)行控制，可以有效、及時(shí)地采取補(bǔ)救措施。【13】結(jié)構(gòu)件、焊接、箱體問(wèn)題一焊縫是否存在壓縮塑性變形？答(1)剛剛經(jīng)歷熔化一凝固的焊縫金屬，不存在壓縮塑性變形。一直承受拉伸塑性變形。與此相應(yīng)，多種應(yīng)力消除原理的闡述就可能需要作適當(dāng)更正，以便描述更為準(zhǔn)確。(2)焊接拉伸塑性變形區(qū)的范圍遠(yuǎn)比預(yù)計(jì)的要大得多，新的焊接熱應(yīng)力應(yīng)變?cè)韴D如圖4所示。此圖中．三組曲線Tmax、σ0和σt分別是升溫一降溫區(qū)、壓縮一拉伸變形區(qū)和拉伸彈性一塑性變形區(qū)的分界線。整個(gè)焊接板由彈性變形區(qū)、壓縮塑性變形區(qū)、拉伸塑性變形區(qū)和熔池構(gòu)成。【14】問(wèn)題二箱體孔加工誤差對(duì)齒輪傳動(dòng)精度的影響有哪些？答在7410工廠對(duì)孔加工的精度要求不是很高，而箱體孔加工誤差對(duì)齒輪傳動(dòng)精度是有影響的。其影響主要有以下三個(gè)方面：(1)箱體孔中心距極限偏差應(yīng)不大于齒輪中心距極限偏差，二者都是直接影響齒側(cè)間隙的。(2)對(duì)于箱體孔，當(dāng)給定的中心距極限偏差未被超過(guò)時(shí)，才允許充分占用軸線平行度公差。同樣，當(dāng)給定的軸線平行度公差未被超過(guò)時(shí)，才允許充分占用中心距極限偏差。(3)雖然各個(gè)公差帶形狀不同，但都影響齒輪的接觸精度和齒側(cè)間隙。【15】圖4焊接熱應(yīng)力原理圖船舶制造問(wèn)題一船舶絕熱材料用什么材料較好？其優(yōu)點(diǎn)有哪些？答船舶絕熱材料用聚酰亞胺絕熱保溫材料較好，其與其他同類(lèi)材料相具有以下特點(diǎn)：1）良好的絕熱保溫效果；2）良好的阻燃性、抗明火、不發(fā)煙、不產(chǎn)生害氣體；3)容重小；4)具有柔性和回彈性；5)易于安裝和維護(hù)；6)耐高溫、耐低溫；7)環(huán)境友好不含鹵素和消耗臭氧物質(zhì)。【16】問(wèn)題二船舶甲板焊接時(shí)裂紋的防止措施有哪些？答為了保證船舶甲板焊接時(shí)角焊縫不出現(xiàn)裂紋，船舶甲板之間必須通過(guò)一個(gè)過(guò)渡層來(lái)連接，這個(gè)過(guò)渡層即為腹板。當(dāng)船舶甲板與腹板焊接時(shí)，最主要的是焊前預(yù)熱，當(dāng)預(yù)熱溫度低時(shí)，焊接區(qū)冷卻速度極快，必然會(huì)在鋼軌熱影響區(qū)產(chǎn)生脆性淬火組織，如片狀的馬氏體。【17】這種片狀馬氏體無(wú)法通過(guò)后熱處理工藝來(lái)消除，在焊接應(yīng)力的作用下極易產(chǎn)生裂紋，因此要嚴(yán)格控制預(yù)熱溫度，使其溫度控制在350℃～400℃范圍內(nèi)。由于船舶甲板的剛性較大，當(dāng)船舶甲板焊接時(shí)會(huì)在角焊縫中產(chǎn)生很大的拘束應(yīng)力，在拘束應(yīng)力的作用下鋼軌與船舶甲板的角焊縫極易產(chǎn)生裂紋。當(dāng)采用過(guò)渡焊縫后，船舶甲板對(duì)鋼軌角焊縫的拘束應(yīng)力變?yōu)榇凹装鍖?duì)過(guò)渡焊縫的拘束應(yīng)力，并可消除船舶甲板的焊接變形，簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)焊接工藝，有效地保證了焊接質(zhì)量。泰爾重工問(wèn)題一測(cè)試硬度的方式有哪些？分別說(shuō)明各種方法的特點(diǎn)？答在泰爾重工所見(jiàn)的是錘擊布氏硬度。測(cè)試硬度的總體方法可以分?jǐn)?shù)如下。測(cè)試硬度的方法主要分三類(lèi)有：彈性回跳法（如肖氏硬度）、壓入法（如布氏、洛氏、維氏硬度）、劃痕法（莫氏硬度）。1）布氏硬度特別適用于灰鑄鐵、軸承合金等具有粗大晶粒或組成相的金屬材料的硬度，其優(yōu)點(diǎn)有能反映金屬在較大范圍內(nèi)各組成相的平均性能不受個(gè)別相和微小顆粒的影響且試驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，重復(fù)性強(qiáng)。2）洛氏硬度的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便迅速硬度可以直接讀出，可寬泛應(yīng)用于熱處理質(zhì)量檢測(cè)。3）維氏硬度的優(yōu)點(diǎn)是既無(wú)約束條件又無(wú)不同標(biāo)尺的硬度值無(wú)法統(tǒng)一的弊端且硬度值精確。4）肖氏硬度計(jì)和里氏硬度計(jì)均為手提式，操作簡(jiǎn)單，攜帶方便，可現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量大型工件。在泰爾重工所用的錘擊布氏硬度計(jì)，相比之下的特點(diǎn)有：1.錘擊布氏硬度計(jì)操作簡(jiǎn)單，攜帶方便，不用取樣，試驗(yàn)速度快，對(duì)試樣表面要求低。2.錘擊布氏硬度計(jì)采用布氏硬度試驗(yàn)原理，將大直徑球壓頭壓入試樣表面，試驗(yàn)面積較大，適于測(cè)試晶粒比較粗大的大型鑄鍛件。3.錘擊布氏硬度計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格較低，是一種比較廉價(jià)的儀器。4.錘擊布氏硬度檢測(cè)屬于沖擊式硬度試驗(yàn)方法，鋼球的壓入瞬間完成，不能像標(biāo)準(zhǔn)布氏硬度試驗(yàn)?zāi)菢樱屧囼?yàn)力保持若干秒的時(shí)間，讓壓痕處的金屬實(shí)現(xiàn)充分的塑性變形，因此，錘擊布氏硬度計(jì)的測(cè)試精度要比臺(tái)式布氏硬度計(jì)低。5.錘擊布氏硬度計(jì)盡管屬于精度較低的沖擊式硬度試驗(yàn)方法，但是它又屬于在各種硬度試驗(yàn)方法中精度較高的布氏硬度試驗(yàn)，與其他沖擊式硬度試驗(yàn)方法相比（例如：肖氏硬度計(jì)、里氏硬度計(jì)）。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響因素比較少，試驗(yàn)結(jié)果比較穩(wěn)定，測(cè)試值比較可靠。6.錘擊布氏硬度計(jì)同臺(tái)式布氏硬度計(jì)相同，測(cè)試后會(huì)在工件上留下一個(gè)在任何時(shí)候都可以重復(fù)檢驗(yàn)的布氏硬度壓痕，當(dāng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有