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為什么熱處理驗證很重要？

熱處理一般放置在部件制造過程的中間某處。不成功的熱處理使熱處理前后的所有工序都無用。為避免返工和報廢，應(yīng)在進(jìn)行其他工藝（如磨削）之前驗證熱處理的質(zhì)量。

不同的熱處理工藝如何影響材料性能？

淬火和回火

透性是鋼在淬火時形成馬氏體（或貝氏體）能力的量度。淬透性的單位是深度的長度，當(dāng)表面冷卻時可以達(dá)到一定的硬度。不要混淆硬度和淬透性。硬度是衡量材料抗壓痕能力的指標(biāo)。

淬透性取決于鋼中的碳當(dāng)量。合金化降低了對形成馬氏體的冷卻速度的要求。淬火后的馬氏體通常具有嚴(yán)重的拉伸殘余應(yīng)力并且硬而脆。馬氏體可以形成板條、薄板或透鏡狀?；鼗鹂蓽p輕殘余應(yīng)力并使馬氏體形態(tài)更適合機械應(yīng)用。減少線束是為了增加延展性。

退火和去應(yīng)力熱處理

退火工藝是高溫應(yīng)用，以釋放應(yīng)力，在成型后使微觀結(jié)構(gòu)和晶粒尺寸正常化，通過再結(jié)晶控制晶粒尺寸，減少偏析和性能的均勻化。

通過將部件保持在高溫下，殘余應(yīng)力狀態(tài)和織構(gòu)得以減少，從而允許基于擴散的過程發(fā)生，并減輕以位錯、堆垛層錯、孿晶和晶界形式施加于微觀結(jié)構(gòu)的功。通過釋放作用于結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力量來降低硬度。

滲氮滲碳

通過在高溫高壓下在富含碳或氮的氣氛中在鋼結(jié)構(gòu)中引入間隙溶質(zhì)原子來提高硬度。獲得的硬度和硬化層厚度是受控特性。在硬化層的晶格尺寸變化期間會引入殘余應(yīng)力。

粒度控制

工程材料很少是單晶，晶粒尺寸對材料的強度和延展性有顯著影響。在高于消除應(yīng)力的溫度下，晶粒尺寸會增大，再結(jié)晶會發(fā)生。

常見的熱處理問題：

• 硬化不足
• 回火問題
• 冷卻問題

熱處理驗證方法

X射線衍射法

X射線衍射法可以測量絕對殘余應(yīng)力值和殘余奧氏體含量。破壞性硬度深度分布可以用 X射線衍射法測量。與可見光相比，X 射線具有高能量和短波長，因此非常適合探測晶體材料的晶面間距。

巴克豪森噪聲分析法

硬度和應(yīng)力直接影響巴克豪森噪聲信號的強度。使用巴克豪森噪聲分析法可以輕松驗證熱處理過程是否成功，并將正確加熱的零件與未加熱的零件分開。巴克豪森噪聲分析法是一種非破壞性方法，涉及測量由外加磁場在鐵磁材料中感應(yīng)的類噪聲信號。