【概要】熱処理30のQ&A

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一般的に使用される焼入れ方法は何ですか?また、さまざまな焼入れ方法を選択する原理を説明しますか?

焼入れ方法:

1. 単一液体焼入れ - 焼入れ媒体中での冷却プロセス、単一液体焼入れの微細構造応力と熱応力は比較的大きく、焼入れ変形は大きくなります。

2. 二液焼入れ - 目的: 650℃~Msの間でV>Vcとなるように急速冷却し、組織応力を軽減するためにMs以下にゆっくりと冷却します。炭素鋼: 油の前に水。合金鋼: 空気の前に油。

3. 部分焼入れ - ワークピースを取り出し、ワークピースの内部と外部の温度を一定にするために一定の温度に保ち、その後空冷するプロセス。部分焼入れは空冷中でのM相変態であり、内部応力が小さい。

4. 等温焼入れ -- ベイナイト変態が等温ベイナイト温度領域で発生し、内部応力が減少し、変形が少ないことを指します。焼入れ方法の選択の原則は、性能要件を満たすだけでなく、焼入れ応力を可能な限り低減する必要があります。焼入れ変形や割れを防止できます。

 

化学蒸着と物理気象蒸着の主な用途の違いは何ですか?

化学気象堆積法は主に CVD 法です。コーティング材料元素を含む反応媒体は低温で蒸発し、高温の反応チャンバーに送られてワークピースの表面に接触し、高温の化学反応が引き起こされます。合金または金属とその化合物がワーク表面に析出・堆積して被膜を形成します。

CVD法の主な特徴:

1. 結晶質または非晶質のさまざまな無機膜材料を堆積できます。

2. 純度が高く、集団結合力が強い。

3. 細孔の少ない緻密な堆積層。

4. 均一性が良く、装置とプロセスが簡単です。

5. 反応温度が高い。

用途:鉄鋼、超硬合金、非鉄金属、無機非金属などの材料の表面に、主に絶縁体膜、半導体膜、導体・超電導膜、耐食膜などの各種皮膜を形成します。

物理・気象蒸着:PVD法と呼ばれる、ワーク表面に気体物質を直接堆積させて固体膜を形成するプロセスです。基本的な方法としては、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングの3つがあります。用途:耐摩耗コーティング、耐熱耐食性コーティング、耐食性コーティング、潤滑性コーティング、機能性コーティング、装飾コーティング。


疲労破壊の微細構造と巨視的形態を解説

顕微鏡: 顕微鏡電子顕微鏡で観察されるストリップ パターン。疲労バンドまたは疲労ストライエーションとして知られます。疲労ストリップには延性と脆性の 2 種類があり、疲労ストリップには特定の間隔があり、特定の条件下では各ストライプが応力サイクルに対応します。

肉眼的:ほとんどの場合、肉眼で見える肉眼的変形のない脆性破壊の特徴を持っています。一般的な疲労破壊は、亀裂源ゾーン、亀裂伝播ゾーン、および最終的な過渡破壊ゾーンで構成されます。疲労源領域は平坦ではなく、明るい鏡面になることもあります。亀裂伝播領域は砂浜または貝殻パターンであり、不等間隔の疲労源の一部は平行しています。過渡破壊領域の微視的形態は、材料の特徴的な荷重モードとサイズによって決定され、ディンプルまたは擬似解離、解離粒界破壊または混合形状になる可能性があります。

 

誘導加熱焼入れで多発する3種類の奇妙な問題を指摘し、その原因を分析してみる

1 .亀裂:加熱温度が高すぎて温度が不均一です。焼き入れ媒体と温度の選択が不適切です。焼き戻しが適時ではなく不十分です。材料の焼入性が高く、成分の偏析、欠陥、過剰な介在物があります。部品が適切ではありません。設計。

2. 不均一な表面硬度: 不合理な誘導構造; 不均一な加熱; 不均一な冷却; 材料組織不良 (バンド構造、部分的な脱炭素。

3. 表面の溶解:インダクタの構造が不合理です。部品に鋭い角、穴、不良などが存在します。加熱時間が長すぎ、ワークピースの表面に亀裂が生じます。

 

ハイス底の新しい高温焼戻しプロセスの特徴は何ですか?

W18Cr4Vを例にとると、なぜ通常の焼き戻し後の機械的性質よりも優れているのでしょうか?W18Cr4V鋼は1275℃+320℃*1h+540℃で加熱焼入れされ、560℃*1h*2回焼き戻しされます。

通常の焼戻し高速度鋼と比較して、M2C炭化物がより多く析出し、M2C、V4C、Fe3C炭化物はより大きな分散とより良い均一性を持ち、約5%〜7%のベイナイトが存在します。これは、高温焼戻し高速度鋼の重要な組織因子です。通常の調質高速度鋼よりも鋼の性能が優れています。

制御可能な雰囲気にはどのようなものがよく使われますか?それぞれの雰囲気の特徴と用途について説明します。

吸熱雰囲気、滴下雰囲気、直胴雰囲気、その他制御可能な雰囲気(窒素機械雰囲気、アンモニア分解雰囲気、発熱雰囲気)があります。

1. 吸熱雰囲気とは、原料ガスと空気が一定の割合で混合され、高温で触媒を介して生成される反応で、主にCO、H2、N2と微量のCO2、O2、H2Oを含む雰囲気であり、熱を吸収する反応であるため、いわゆる吸熱雰囲気またはRXガス。浸炭、浸炭窒化に使用されます。

2. 点滴雰囲気では、メタノールを炉に直接当てて分解し、COとH2を含むキャリアを生成し、その後リッチ剤を添加して浸炭します。低温浸炭窒化、保護加熱光輝焼入れなど。

3.天然ガスと空気などの浸透剤を一定の割合で炉内に直接混合し、高温900℃で反応して浸炭雰囲気を直接生成します。アンモニア分解ガスは、キャリアガス、鋼または非鉄金属の低温窒化に使用されます。加熱保護雰囲気。窒素系雰囲気で高炭素鋼や軸受鋼の保護効果が良好。発熱雰囲気は低炭素鋼、銅の光輝熱処理や可鍛鋳鉄の脱炭焼鈍に使用します。

ダクタイル鋳鉄の等温焼入れの目的は何ですか?等温組織と等温焼入れ組織とは何ですか?

目的: オーステナイト化後のベイナイト遷移領域で等温焼入れすることにより、ダクタイル鉄の良好な機械的特性と小さな歪みが得られます。等温温度: 260~300℃のベイナイト組織; 上部ベイナイト組織は350~400℃で得られます。

一般的な化学熱処理(浸炭、窒化、浸炭、軟窒化)の主なプロセス特性、熱処理後の構造と性能特性を簡単に説明します。主にどの材料または部品に適用されますか?

浸炭:主にワークピースの表面に炭素原子、表面焼き戻しマルテンサイト、残留Aおよび炭化物のプロセスを施します。センターの目的は、表面の炭素含有量を改善することであり、高硬度と高耐摩耗性を備えています。センターにはAがあります。一定の強度と高い靭性を備え、大きな衝撃や摩擦に耐えられるよう、20CrMnTiなどの低炭素鋼、ギヤやピストンピンがよく使われます。

窒化:窒素原子の浸透の表面に、表面硬度、耐摩耗性疲労強度と耐食性および熱硬度の向上、表面は窒化、焼き戻しソルサイトの中心、ガス窒化、液体窒化、一般的に使用される38CrMoAlA 、18CrNiW。

浸炭窒化:浸炭窒化は、低温、高速、部品の変形が少ないです。表面組織は微細な針状焼戻しマルテンサイト + 粒状炭素と窒素の化合物 Fe3 (C、N) + 少量の残留オーステナイトです。高い耐摩耗性、疲労強度、圧縮強度に優れ、一定の耐食性を備えています。低炭素および中炭素合金鋼製の重荷重および中荷重の歯車によく使用されます。

軟窒化:軟窒化処理は窒化処理よりも速く、表面硬度は窒化よりわずかに低くなりますが、耐疲労性は良好です。主に、衝撃荷重が小さく、耐摩耗性が高く、疲労限界が小さく、変形が小さい金型の機械加工に使用されます。炭素構造用鋼、合金構造用鋼、合金工具鋼、ねずみ鋳鉄、ダクタイル鋳鉄および粉末冶金として、軟窒化可能

 

熱処理プロセス設計の原則を簡単に説明します

1. 高度な技術。

2. プロセスは信頼性があり、合理的で、実行可能です。

3. プロセスの経済性。

4. プロセスの安全性。

5. 高度な機械化と自動化手順を備えたプロセス装置を使用するようにしてください。

 

熱処理プロセスの最適化設計において考慮すべき問題は何ですか?

1. 冷間加工技術と熱間加工技術の関係を十分に考慮し、熱処理手順を合理的に配置する必要があります。

2. 可能な限り新しい技術を採用し、熱処理プロセスを簡潔に説明し、生産サイクルを短縮します。部品の必要な構造と性能を確保する条件の下で、異なるプロセスまたは技術プロセスを互いに組み合わせるように努めます。

3. 製品の品質を向上させ、ワークの寿命を延ばすために、熱処理工程を増やす必要がある場合があります。

 

インダクタ設計で従うべき原則を簡単に説明します

1. インダクタとワーク間の結合距離はできるだけ近くする必要があります。

2. コイルの外壁で加熱されたワークは磁束磁石で駆動する必要があります。

3. シャープな影響を避けるため、ワークセンサーの角が鋭いように設計されています。

4. 磁力線のオフセット現象は避けてください。

5. センサーの設計は、ワークピースが加熱されたときに回転できるようにする必要があります。

デザイナーが材料を選択する際に考慮すべき基本原則は何ですか?

1. 負荷の種類とサイズ、環境条件、主な故障モードなどの部品の使用条件に応じて材料を選択します。

2. 部品の構造、形状、サイズなどの要因を考慮して、焼入性の良い材料を油焼入れまたは水溶性焼入れ媒体で処理すると、焼入れ歪みや割れが発生しやすくなります。

3. 熱処理後の材料の構造と性質を理解する。さまざまな熱処理方法用に開発された一部の鋼グレードは、処理後の構造と特性が向上します。

4. 部品の性能と寿命を確保することを前提として、熱処理手順、特に節約できる材料を可能な限り簡素化する必要があります。

部品製造用の金属材料を選択する際に、どのようなプロセス特性を考慮する必要がありますか?

1. キャスティング性能。

2. 加圧加工性能。

3. 加工性能。

4. 溶接性能。

5. 熱処理プロセスのパフォーマンス。

鋼の化学熱処理の基本的なプロセスは何ですか?ケミカルヒール処理を促進する主な方法は何ですか? 浸炭サブセクション制御技術の利点は何ですか? 通常の状況では、浸炭および焼入れ後の表面および低炭素鋼の構造は何ですか?

分解、吸着、拡散の3段階。セグメント制御法の適用、化合物浸透処理、高温拡散、拡散プロセスを加速する新素材の使用、化学浸透、物理浸透。ワーク表面の酸化を防ぎ、拡散を促進し、 3つのプロセスが完全に調整されるように、ワークピースの表面を縮小してカーボンブラックプロセスを形成し、浸炭プロセスをスピードアップして、移行層をより広く、より穏やかな品質の浸透層を確保します。表面から中心までの順序は次のとおりです。過共析、共析、過亜共析、原始亜共析。

摩耗故障には何種類ありますか?部品のあらゆる種類の摩耗や故障を防ぐにはどうすればよいですか?

着用タイプ:

凝着摩耗、摩耗摩耗、腐食摩耗、接触疲労。

予防方法:

凝着摩耗の場合は、摩擦ペアの材料を合理的に選択します。表面処理を使用して摩擦係数を低減するか、表面硬度を向上させます。接触圧縮応力を低減します。表面粗さを低減します。摩耗摩耗の場合は、設計上の接触圧力と滑り摩擦距離の低減に加えて、研磨剤を除去するための潤滑油濾過装置の使用だけでなく、高硬度の材料の合理的な選択も行います。摩擦ペア材料の表面硬度は、表面熱処理と表面加工硬化によって向上します。腐食摩耗に対しては、耐酸化性の材料を選択します。表面コーティング。耐食性材料;電気化学的保護;腐食防止剤を添加すると、引張応力の応力集中を軽減できます。応力除去焼なまし;応力腐食に影響を受けない材料を選択します。媒体条件を変更します。接触疲労については、材料の硬度を向上させます。材料の純度を高め、介在物を低減します。部品の中心強度と硬度を向上させます。部品の表面粗さを低減します。潤滑油の粘度を向上させ、くさび作用を低減します。

粒状ベイナイトとは何ですか?

塊状(等軸)フェライトと高炭素領域Aから構成されています。

ボール回帰の種類、目的、使用法について説明する

一般的なボール後退:硬度を高め、被削性を向上させ、焼入れ歪み割れを軽減します。

等温ボール回帰: 高炭素工具鋼、合金工具鋼に使用されます。

サイクルボールバック:炭素工具鋼、合金工具鋼に使用。

亜共析鋼の焼入れ温度は通常Ac3以上ですが、なぜ過共析鋼の焼入れ加熱温度はAC1~ACMなのでしょうか?理論的に分析してみる

1. 亜共析鋼の含有量が低いため、元の組織 P+F は、焼入れ温度が Ac3 より低い場合、未溶解の F が存在し、焼入れ後に軟化点が発生します。共析鋼の場合、温度が低い場合、が高すぎると、K'の溶解が多すぎ、シートMの量が増加し、変形や亀裂が発生しやすくなります。A'の量が増加し、K'の溶解が多すぎると、鋼の耐摩耗性が低下します。

2. 共析鋼の温度が高すぎると、酸化と脱炭素の傾向が増加し、鋼の表面組成が均一でなくなり、Ms レベルが異なり、焼入れ割れが発生します。

3. 焼入れ温度 Ac1+ (30 ~ 50℃) を選択すると、未溶解の K' を保持して耐摩耗性を向上させ、マトリックスの炭素含有量を減らし、鋼の強度可塑性と靭性を高めることができます。

ハイス鋼の低温および高温焼戻しの新しいプロセスは、ハイス鋼の焼入れ焼戻し部品の寿命を延長します。理論的に分析されていますか?

εとM3Cの均一析出により、二次硬化温度範囲でM2CとMCの析出がより均一になり、一部の残留オーステナイトのベイナイトへの変態が促進され、強度と靱性が向上します。

以下の合金の種類を示します

ZL104:アルミニウム鋳造、MB2:変形マグネシウム合金、ZM3:マグネシウム鋳造、TA4:αチタン合金、H68:黄銅、QSN4-3:錫黄銅、QBe2:ベリリウム黄銅、TB2:βチタン合金。

破壊靱性とは何ですか?破壊靱性K1C、加工応力、亀裂半径に基づいて、部品が低応力脆性破壊であるかどうかを判断するにはどうすればよいですか?

破壊靱性とは、材料の破壊に対する抵抗力を示す特性指標です。K1>K1Cの場合、低応力脆性破壊が発生します。

鋼と比較したねずみ鋳鉄の相変態特性:

1) 鋳鉄は fe-C-Si の三元合金であり、広い温度範囲で共析変態が起こり、フェライト + オーステナイト + 黒鉛が存在します。

2)鋳鉄の黒鉛化プロセスは実施が容易であり、プロセスを制御することによって鋳鉄のフェライトマトリックス、パーライトマトリックス、およびフェライト+パーライトマトリックスが得られる。

3)Aおよび遷移生成物の炭素含有量は、オーステナイト化温度の加熱、絶縁および冷却条件を制御することによって、かなりの範囲で調整および制御することができる。

4) 鋼と比較して、炭素原子の拡散距離が長い。

5) 鋳鉄の熱処理は黒鉛の形状や分布を変えることはできませんが、全体的な構造と特性のみを変えることができます。

 

鋼を加熱したときのA生成の基本過程 ~Aの粒径に影響を与える要因~

形成プロセス:A結晶核の形成、A粒子の成長、残留セメンタイトの溶解、Aの均質化、要因:加熱温度、保持時間、加熱速度、鋼組成、元の組織。

化学的ヘスト処理を促進する主な方法は何ですか?

方法: サブセクション制御方法、化合物浸透処理、高温拡散、拡散プロセスを促進するための新材料の使用、化学浸透、物理浸透。

熱伝達の 3 つの基本的なモードは何ですか?

伝熱モード:伝導伝熱、対流伝熱、輻射伝熱(700℃以上の真空炉は輻射伝熱)。

浸炭窒化処理における黒い組織とは何ですか?どうすればそれを防ぐことができるでしょうか?

黒い組織とは、黒い斑点、黒い帯、黒いウェブのことを指します。黒い組織の出現を防ぐためには、浸透層の窒素含有量が十分に高くてはなりません。一般に 0.5% を超えると、斑点のある黒い組織が発生する傾向があります。透水層の含有量が少なすぎるとトルテナイトネットワークが形成されやすくなります。トルステナイトネットワークを抑制するには、アンモニアの添加量を適度にする必要があります。アンモニア含有量が多すぎて炉ガスの露点が低下すると、黒い組織が現れます。

トルステナイトネットワークの発生を抑制するには、焼入れ加熱温度を適切に高くするか、冷却能力の強い冷媒を使用することが考えられます。黒色組織の深さが0.02mm未満の場合には、ショットピーニングにより改善します。

誘導加熱焼入れプロセスパラメータの選択原理を簡単に説明します

加熱方法:誘導加熱焼入れには、装置条件と部品の種類に応じて、同時加熱焼入れと移動加熱連続焼入れの2つの方法があります。同時加熱の比電力は一般に0.5〜4.0 KW/cm2で、移動加熱の比電力は一般的に1.5kW/cm2以上。長軸部品、管状内穴焼入れ部品、幅広歯の中弾性歯車、ストリップ部品は連続焼入れを採用。大型歯車は単歯連続焼入れを採用。

加熱パラメータ:

1.加熱温度:誘導加熱速度が速いため、組織変態を完全にするために、急冷温度は一般的な熱処理より30〜50℃高くなります。

2.加熱時間:技術要件、材料、形状、サイズ、電流周波数、比電力およびその他の要因による。

焼入れ冷却方法と焼入れ媒体:焼入れ加熱の焼入れ冷却方法は、通常、噴霧冷却と侵入冷却が採用されます。

テンパリングの注意点は何ですか?

焼き戻しは、部品を焼き入れした後、4 時間以内に焼き戻しし、タイムリーに行う必要があります。一般的な焼き戻し方法には、自己焼き戻し、炉焼き戻し、高周波焼き戻しがあります。

誘導加熱の電気パラメータの調整

その目的は、高周波および中周波電源の働きを共振状態にし、機器の効率を高めることです。

1.高周波加熱の電気パラメータを調整します。7-8kVの低電圧負荷の条件下で、カップリングを調整し、ハンドルの位置をフィードバックして、ゲート電流とアノード電流の比率が1:5-1:10になるようにします。次に、アノード電圧をサービス電圧まで増加させ、電気パラメータをさらに調整して、チャネル電圧が必要な値、つまり最適な値に調整されるようにします。

2. 中間周波加熱の電気パラメータを調整し、部品のサイズ、形状硬化ゾーンの長さ、インダクタ構造に応じて適切なクエンチングトランスの巻数比と静電容量を選択し、共振状態で動作できるようにします。

一般的に使用される冷却媒体は何ですか?

水、塩水、アルカリ水、メカニカルオイル、硝石、ポリビニルアルコール、三硝酸水溶液、水溶性焼入れ剤、特殊焼入れ油など

鋼の焼入性に影響を与える要因を分析してみます

1. 炭素含有量の影響:亜共析鋼の炭素含有量が増加すると、A の安定性が増加し、C 曲線が右に移動します。共析鋼の炭素含有量と未溶解炭化物の増加により、A の安定性が低下し、C 曲線が右に移動します。 Cのカーブは右にシフトします。

2. 合金元素の影響: Co を除くすべての金属元素は、固溶体状態で C 曲線上を右に移動します。

3.A温度と保持時間:A温度が高いほど、保持時間が長くなり、炭化物が完全に溶解し、Aの結晶粒は粗くなり、Cの曲線は右に移動します。

4. 元の組織の影響:元の組織が薄いほど均一な A が得られやすく、C の CURVE は右に移動し、M は下に移動します。

5. 応力とひずみの影響により、C カーブは左に移動します。


投稿時間: 2021 年 9 月 15 日