第一篇:熱處理作業(yè)指導(dǎo)書內(nèi)容.
1.工程概況及主要工程量: 1.1概況: 本工程由黑龍江華隆電力工程有限公司施工建設(shè),建設(shè)規(guī)模為 3臺(tái) 260T/h中溫次高 壓循環(huán)流化床鍋爐,配套 B25MW 背壓式汽輪發(fā)電機(jī)兩套。本指導(dǎo)書工作范圍包括鍋爐汽水 連接管道和主蒸汽管道,熱處理依據(jù)《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》 DL/T869-2004和《焊接 施工組織設(shè)計(jì)》。
1.2主要工程量:
2.編制依據(jù): 2.1 DL/T869-2004《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》 2.2 DL/T819-2002《火力發(fā)電廠焊接熱處理技術(shù)規(guī)程》 2.3 DL/T752-2001《火力發(fā)電廠異種鋼焊接技術(shù)規(guī)程》 2.4 DL612-1996《電力工業(yè)鍋爐壓力容器監(jiān)察規(guī)程》 2.5《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》勞部發(fā) [1996]276號(hào) 2.6《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》勞鍋?zhàn)?[1990]8號(hào)
2.7 項(xiàng)目部提供焊評(píng)及相關(guān)技術(shù)資料 3.作業(yè)前必須具備的條件和應(yīng)做的準(zhǔn)備
3.1 熟悉熱處理焊縫規(guī)格、材質(zhì)、質(zhì)量要求等方面內(nèi)容;3.2 熱處理材料、設(shè)備準(zhǔn)備齊全;3.3 焊縫并經(jīng)外觀檢查等驗(yàn)收合格;3.4熱處理工藝已交底簽字;3.5一次電纜敷設(shè)完畢;3.6電源控制柜接線完畢;3.7二次電纜經(jīng)短路及斷路檢查合格;3.8加熱器經(jīng)檢查完好,電阻帶無斷頭、斷股現(xiàn)象,瓷管、套管無破損、松動(dòng)現(xiàn)象;3.9控溫測溫設(shè)備等經(jīng)檢定合格且在有效期內(nèi)使用;3.10保溫材料干燥完好,不得發(fā)潮,且滿足施工需要;3.11做好防風(fēng)防雨措施。
4.參加工作人員的資格要求、職責(zé)分工、權(quán)限 4.1人員資格要求:持熱處理工、電工資格證上崗;4.2職責(zé)分工:班長、技術(shù)員、熱處理工;4.3班長權(quán)限: 4.3.1負(fù)責(zé)組織人員進(jìn)行熱處理施工監(jiān)督檢查施工中質(zhì)量,安全,環(huán)境措施實(shí)施情況。4.3.2負(fù)責(zé)熱處理原始資料的形成
4.3.3負(fù)責(zé)廢棄物的整理 4.4責(zé)任技術(shù)員權(quán)限: 4.4.1負(fù)責(zé)編制并交底處理工藝卡;4.4.3負(fù)責(zé)熱處理施工質(zhì)量的監(jiān)督檢查;4.4.4負(fù)責(zé)檢查熱處理施工記錄并簽發(fā)熱處理報(bào)告。4.5熱處理工職責(zé):見標(biāo)準(zhǔn)
4.6熱處理人員應(yīng)報(bào)施工進(jìn)度以滿足現(xiàn)場需要。5.所需工器具和計(jì)量器具的規(guī)格和精度
5.1溫控設(shè)備:采用 WKG-C 智能熱處理控溫裝置進(jìn)行熱處理的過程控制,可根據(jù)輸入的工 藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)熱處理工藝的自動(dòng)控制;5.2測溫元件:采用電加熱時(shí),選用 K 型(L=1m熱電偶,其測量范圍為 0-1100℃,與其 配合使用的補(bǔ)償導(dǎo)線為 KC 型, 規(guī)格為 2*1.5;采用火焰加熱時(shí), 采用紅外線溫度槍(CENTER 350/352進(jìn)行非接觸式測溫;5.3供熱:采用電加熱時(shí),選用遠(yuǎn)紅外電加熱器,其規(guī)格為:12KW(220V、5KW(110V、3.2KW(70V、2.5KW(55V、1.6KW(36V、1.1KW(24V 以及繩式加熱器(220V;采用火焰加熱時(shí),使用液化氣、氧-乙炔,利用專用加熱工具加熱;5.4供電:采用電加熱時(shí),選用電源控制柜(PGL-21以及電纜(規(guī)格為:YC3*35+1*16, YC3*16+1*6提供電源;5.5保溫:采用硅酸鋁保溫棉進(jìn)行保溫,其厚度 δ=30mm;采用 16#鐵線進(jìn)行捆綁固定。
6.作業(yè)程序和內(nèi)容
6.1作業(yè)程序
6.1.1焊前火焰加熱預(yù)熱:
6.1.2焊前電加熱預(yù)熱
6.1.3焊后熱處理(電加熱
6.2作業(yè)內(nèi)容: 6.2.1 12Cr1MoV 熱處理工藝
6.2.2 12Cr1MoV 熱處理部位分布及規(guī)格 12Cr1MoV 熱處理工藝曲線參見下圖: 6.854.63.6
時(shí) 間 h 87 6 543 211000900
***300200100 6.2.3預(yù)熱: 6.2.3.1預(yù)熱方式:跟蹤電加熱。6.2.3.2預(yù)熱溫度:打底前 150-200℃ 6.2.3.3預(yù)熱寬度:坡口邊緣算起每側(cè) 180mm。
6.2.3.4溫度監(jiān)測:采用熱電偶進(jìn)行測溫,采用 XCT-101儀表進(jìn)行控溫。6.2.3.5熱電偶設(shè)置:熱電偶設(shè)置于距焊縫 30mm 處。
6.2.3.6當(dāng)預(yù)熱溫度低于下限時(shí),停止施焊;待均勻加熱至預(yù)熱溫度后,方可繼續(xù)施焊。6.2.3.7焊縫整體焊接完畢,保溫寬度為焊縫每側(cè) 250mm;冷卻至 100-120℃恒溫 1h 后, 及時(shí)進(jìn)行焊后熱處理。
6.3.3.8如焊接接頭不能及時(shí)進(jìn)行焊后熱處理時(shí),焊后應(yīng)立即進(jìn)行后熱消氫處理。后熱溫 度為 300-350℃,恒溫時(shí)間為 1h。
預(yù)熱簡圖如下圖所示:
6.2.4焊后熱處理: 6.2.4.1焊后熱處理采用電加熱法。
6.2.4.2降溫至 300℃以下時(shí)可不控制其速度,在保溫層內(nèi)冷卻至常溫。6.2.4.3為保證熱處理的連續(xù)性,避免由于意外斷電導(dǎo)致熱處理非正常中斷.6.2.4.4熱處理現(xiàn)場需配備熱處理專用電源 2套,其中 1套為備用電源。
6.2.4.5為保證焊后熱處理質(zhì)量,熱處理的加熱寬度、保溫層寬度和厚度須符合要求。
A 測溫控溫:(1測溫利用熱電偶,采用接觸法測定焊口的溫度。(2熱電偶數(shù)量:每個(gè)焊口 1點(diǎn) , 直徑 φ≥ 273對(duì)稱 2點(diǎn)
(3熱電偶固定:采用 16#鐵線將熱電偶熱端牢固固定于焊縫中心處,以保證熱 電偶 4的熱端與焊縫接觸良好。熱電偶冷端應(yīng)暴露于大氣中。(5補(bǔ)償導(dǎo)線連接時(shí),其極性必須與熱電偶相匹配。(6熱電偶布置參見下圖。
(6控溫設(shè)備:采用 WKG-C 熱處理智能控溫裝置進(jìn)行自動(dòng)控溫;控溫設(shè)備水平擺 放,防潮防塵防震動(dòng)。
B 供熱供電
(1加熱器數(shù)量:每道焊口敷設(shè) 1片。(2加熱器布置:沿焊縫中心對(duì)稱縱向敷設(shè)。
(3加熱寬度:焊縫每側(cè) 80mm。參見下圖。6.2.4.6接線時(shí)應(yīng)采用高壓絕緣膠布做好絕緣處理。
6.2.4.7加熱器使用前應(yīng)進(jìn)行檢查。電阻絲不得有斷頭、斷股現(xiàn)象;瓷管、套管不得有松 動(dòng)、脫落、破損現(xiàn)象。加熱器在搬運(yùn)過程中不得拖拽,以防加熱器損壞。
6.2.4.8搬運(yùn)加熱器時(shí)應(yīng)注意安全,以免被加熱器砸傷。
6.2.4.9加熱器布置前,應(yīng)將焊件表面的焊瘤、焊渣、飛濺等處理干凈,以保證加熱器與 焊件表面貼緊。
6.2.4.10加熱器采用 16#鐵線牢固固定。鐵線固定時(shí),不得與加熱器電阻絲相接。6.2.4.11供電電纜采用 YC3*16+1*6電纜。
6.2.4.12一次電纜由甲方指定電源處接至電源控制柜上側(cè);二次電纜由電源控制柜下側(cè)接 至加熱器。
6.2.4.13電纜使用前應(yīng)采用絕緣電阻表進(jìn)行檢查,確認(rèn)無短路及斷路后方可使用。6.2.4.14一次電纜不準(zhǔn)拖地敷設(shè), 必須架空敷設(shè);其接頭處必須采用高壓絕緣膠布進(jìn)行良 好的絕緣處理。
6.2.4.15電纜過道時(shí),須采用穿管過道,以保證安全。
6.2.4.16電纜在送電過程中需采用電流表進(jìn)行監(jiān)視,不得過載送電。
6.2.4.17電源控制柜應(yīng)設(shè)置在施工現(xiàn)場適當(dāng)位置, 并配鎖。停電時(shí)應(yīng)上鎖, 以防安全隱患。6.2.4.18電源控制柜內(nèi)的漏電保護(hù)器應(yīng)經(jīng)檢定合格;使用時(shí)應(yīng)定期檢測;一但漏電失靈, 應(yīng)及時(shí)更換。
6.2.4.19電源控制柜停送電應(yīng)設(shè)監(jiān)護(hù)人,并由有關(guān)人員統(tǒng)一操作。送電過程中應(yīng)掛“有電
危險(xiǎn)”
6.2.4.20標(biāo)志牌。停電進(jìn)行電路處理時(shí),應(yīng)掛“禁止合閘”標(biāo)志牌。6.2.4.21小型機(jī)具使用時(shí),應(yīng)在漏電保護(hù)器下側(cè)。6.2.5保溫
6.2.5.1采用 γ=30mm硅酸鋁保溫棉 2層進(jìn)行保溫,保溫厚度為 60mm。保溫寬度為焊縫每 側(cè) 200mm ,合計(jì) 400mm。
6.2.5.2保溫棉沿焊縫對(duì)稱均勻敷設(shè)于加熱器的外部,并采用 16#鐵線牢固固定,在熱處 理過程中保溫層不得松動(dòng)脫落。
6.2.5.3焊縫所在管道兩側(cè)應(yīng)適當(dāng)采用保溫棉封堵以免管內(nèi)氣體流動(dòng)。6.2.5.4保溫時(shí)應(yīng)穿戴保溫服,佩戴口罩,以防止保溫棉對(duì)人體的傷害。6.2.5.5熱處理結(jié)束后,應(yīng)及時(shí)清理保溫棉廢棄物,丟送到指定地點(diǎn)。7.質(zhì)量保證措施及作業(yè)后應(yīng)達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn): 7.1嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)指導(dǎo)書及工藝卡。7.2嚴(yán)格執(zhí)行國家法律法規(guī)。
7.3作業(yè)人員持證上崗,熱處理作業(yè)人員應(yīng)持熱處理資格證書。7.4作業(yè)人員嚴(yán)格按儀器設(shè)備安全操作規(guī)程操作。7.5電纜、加熱器、保溫材料應(yīng)符合有關(guān)要求。
7.6作業(yè)的質(zhì)量應(yīng)達(dá)到《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》 DL/T869— 2004、《火力發(fā)電廠焊接熱 處理技術(shù)規(guī)程》 DL/T819— 2002及其它相關(guān)規(guī)范規(guī)程要求。
8.作業(yè)中對(duì)控制點(diǎn)的設(shè)置: 8.1 熱處理工藝參數(shù)的正確執(zhí)行: 8.1.1仔細(xì)核對(duì)熱處理工藝卡與現(xiàn)場焊縫的材質(zhì)、規(guī)格以及熱處理工藝參數(shù);8.1.2設(shè)置兩人負(fù)責(zé)熱處理工藝參數(shù)的正確輸入。
8.1.3準(zhǔn)備備用電源一套以提供不間斷電源;8.1.4嚴(yán)格執(zhí)行工藝卡熱處理工藝參數(shù);過程控制過程中加強(qiáng)檢查,以確保熱處理的加熱 寬度、保溫層寬度、厚度均符合要求,保證熱處理工藝水平正確實(shí)施。
9.危險(xiǎn)點(diǎn)或危險(xiǎn)源的辨識(shí)及防護(hù)措施:
10.作業(yè)的環(huán)境應(yīng)達(dá)到的要求: 10.1場地平整或搭設(shè)架子安全可靠;10.2高空作業(yè)架子必須由專業(yè)人員搭設(shè);10.3設(shè)置“有電危險(xiǎn)”警戒區(qū);10.4應(yīng)做到“工完、料盡、場地清”;10.5電纜敷設(shè)整齊。11.作業(yè)的安全要求及措施: 11.1作業(yè)人員進(jìn)入施工現(xiàn)場需遵守項(xiàng)目部安全管理規(guī)定。
11.2作業(yè)人員應(yīng)穿戴好勞動(dòng)保護(hù)。操作時(shí)應(yīng)設(shè)置監(jiān)護(hù)人。加熱區(qū)周圍應(yīng)設(shè)置警戒線。
并掛“有電危險(xiǎn)”標(biāo)志牌,嚴(yán)禁非工作人員進(jìn)入。
11.3室外電纜、電源線不準(zhǔn)拖地敷設(shè),其接頭處必須絕緣良好。11.4加熱器引出線接頭絕緣良好,不得與管件相接,以防短路。11.5送電前,應(yīng)進(jìn)行檢查,檢查無誤后方可送電。
11.6小型電動(dòng)工具使用,必須接至漏電保護(hù)器下側(cè),以防意外事故發(fā)生。11.7采用火焰加熱器時(shí),應(yīng)對(duì)加熱源進(jìn)行仔細(xì)檢查,無漏氣、無破損情況;使用過程中 11.8應(yīng)注意不得泄露;應(yīng)使用瓶裝氣體,并裝設(shè)止回閥,防止回火。
11.9施工人員進(jìn)入現(xiàn)場,應(yīng)按規(guī)定做好三保利用。
11.10登高作業(yè)人員應(yīng)使用具有試驗(yàn)合格標(biāo)記的安全帶,并應(yīng)正確佩掛。11.11登高作業(yè)時(shí)應(yīng)檢查作業(yè)面跳板是否牢固。
11.12交叉作業(yè)時(shí),應(yīng)注意周圍環(huán)境,以防物體打擊及意外事故發(fā)生。12.環(huán)境保護(hù)措施: 施工完畢,應(yīng)切斷電源,并及時(shí)回收各種材料、機(jī)具、清理現(xiàn)場,做到工盡料清。對(duì)施工中產(chǎn)生的保溫棉等廢棄物及時(shí)清理,并丟棄到指定的地點(diǎn)。
13.熱處理工藝流程: 14.《電力建設(shè)強(qiáng)制性條文》-電力工程部分 2006年版(熱處理內(nèi)容 3.3焊接檢驗(yàn)
3.3.1.1 鋼材材質(zhì)必須符合設(shè)計(jì)選用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,進(jìn)口鋼材必須符合合同規(guī)定的技術(shù)條件,是保證 工程質(zhì)量的前提。鋼材只有附有材質(zhì)合格證書, 才能證明是合格的材料。首次使用的鋼材只有收集到焊 接性資料和焊接、焊接熱處理以及其他熱
加工方法的指導(dǎo)性工藝資料,按照 DL/T 868確認(rèn)焊接工藝。3.3.2.7 首次使用的新型焊接材料應(yīng)由供應(yīng)商提供該材料熔敷金屬的化學(xué)成分、力學(xué)性能(含常、高 溫、Acl、指導(dǎo)性焊接及熱處理工藝參數(shù)等技術(shù)資料,經(jīng)過焊接工藝評(píng)定后方可在工程中使用。4.1.6 管孔應(yīng)盡量避免開在焊縫上,并避免管孔接管焊縫與相鄰焊縫的熱影響區(qū)重合。必須在焊縫 附近開孔時(shí),應(yīng)滿足以下條件: a 管孔周圍大于孔徑且不小于 60mm 范圍內(nèi)的焊縫,應(yīng)經(jīng)無損檢驗(yàn)合格。b 孔邊不在焊縫缺陷上。
c 管接頭需經(jīng)過焊后消應(yīng)力熱處理。
4.2.4 管道(管子管口端面應(yīng)與管道中心線垂直。其偏斜度△ f 不得超過表 2規(guī)定
5.3.11 施焊過程除工藝和檢驗(yàn)上要求分次焊接外,應(yīng)連續(xù)完成。若被迫中斷時(shí),應(yīng)采取防止裂紋產(chǎn) 生的措施(如后熱、緩冷、保溫等)。再焊時(shí),應(yīng)仔細(xì)
檢查并確認(rèn)無裂紋后,方可按照工藝要求繼續(xù)施 焊。5.3.13 對(duì)需做檢驗(yàn)的隱蔽焊縫,應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)合格后,方可進(jìn)行其他工序。5.3.14 焊口焊完后應(yīng)進(jìn)行清理,經(jīng)自檢合格后應(yīng)做出可追溯的永久標(biāo)識(shí)。5.3.15 焊接接頭有超過標(biāo)準(zhǔn)的缺陷時(shí),可采取挖補(bǔ)方式返修。但同一位置上的挖補(bǔ)次數(shù)一般不得超 過三次,耐熱鋼不得超過兩次,并應(yīng)遵守下列規(guī)定: 1)徹底清除缺陷: 2)補(bǔ)焊時(shí),應(yīng)制定具體的補(bǔ)焊措施并按照工藝要求實(shí)施; 3)需進(jìn)行熱處理的焊接接頭,返修后應(yīng)重做熱處理。5.3.16 安裝管道冷拉口所使用的加載工具,需待整個(gè)對(duì)口焊接和熱處理完畢后方可卸載。5.3.17 不得對(duì)焊接接頭進(jìn)行加熱校正。6.1.4 外觀檢查不合格的焊縫,不允許進(jìn)行其他項(xiàng)目檢驗(yàn)。6.1.5 對(duì)容易產(chǎn)生延遲裂紋和再熱裂紋的鋼材,焊接熱處理后必須進(jìn)行無損檢驗(yàn)。7.3.1 同種鋼焊接接頭熱處理后焊縫的硬度,一般不超過母材布氏硬度值加 100HBW,且不超過下列 規(guī)定: 合金總含量〈3%時(shí) 合金總含量 3%~10%時(shí) 合金總含量〉10%時(shí) 7.3.3 耐熱合金鋼焊縫硬度不低于母材硬度。布氏硬度值≤27HBW 布氏硬度值≤300HBW 布氏硬度值≤350HBW 7.4.1 焊縫金相組織合格標(biāo)準(zhǔn)是: a沒有裂紋。b沒有過燒組織。c沒有淬硬的馬氏體。
第二篇:熱處理
1.退火:指金屬材料加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?,保持一定的時(shí)間,然后緩慢冷卻的熱處理工藝。常見的退火工藝有:再結(jié)晶退火、去應(yīng)力退火、球化退火、完全退火等。退火的目的:主要是降低金屬材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或壓力加工,減少殘余應(yīng)力,提高組 織和成分的均勻化,或?yàn)楹蟮罒崽幚碜骱媒M織準(zhǔn)備等。
2.正火:指將鋼材或鋼件加熱到或(鋼的上臨界點(diǎn)溫度)以上,30~50℃保持適當(dāng)時(shí)間后,在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。正火的目的:主要是提高低碳鋼的 力學(xué)性能,改善切削加工性,細(xì)化晶粒,消除組織缺陷,為后道熱處理作好組織準(zhǔn)備等。
3.淬火:指將鋼件加熱到 Ac3 或 Ac1(鋼的下臨界點(diǎn)溫度)以上某一溫度,保持一 定的時(shí)間,然后以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度,獲得馬氏體(或貝氏體)組織的熱處理工藝。常見的淬 火工藝有鹽浴淬火,馬氏體分級(jí)淬火,貝氏體等溫淬火,表面淬火和局部淬火等。淬火的目 的:使鋼件獲得所需的馬氏體組織,提高工件的硬度,強(qiáng)度和耐磨性,為后道熱處理作好組 織準(zhǔn)備等。
4.回火:指鋼件經(jīng)淬硬后,再加熱到 Ac1 以下的某一溫度,保溫一定時(shí)間,然后冷 卻到室溫的熱處理工藝。常見的回火工藝有:低溫回火,中溫回火,高溫回火和多次回火等。
回火的目的:主要是消除鋼件在淬火時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力,使鋼件具有高的硬度和耐磨性外,并 具有所需要的塑性和韌性等。
5.調(diào)質(zhì):指將鋼材或鋼件進(jìn)行淬火及高溫回火的復(fù)合熱處理工藝。使用于調(diào)質(zhì)處理的鋼稱調(diào)質(zhì)鋼。它一般是指中碳結(jié)構(gòu)鋼和中碳合金結(jié)構(gòu)鋼。
6.滲碳:滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層,再經(jīng)過淬火和低溫回火,使工件的表面層具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。
3.固溶熱處理:將合金加熱至高溫單相區(qū)恒溫保持,使過剩相充分溶解到固溶體中,然后快速冷卻,以得到過飽和固溶體的熱處理工藝
4.時(shí)效:合金經(jīng)固溶熱處理或冷塑性形變后,在室溫放置或稍高于室溫保持時(shí),其性能隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象。
5.固溶處理:使合金中各種相充分溶解,強(qiáng)化固溶體并提高韌性及抗蝕性能,消除應(yīng)力與軟化,以便繼續(xù)加工成型
6.時(shí)效處理:在強(qiáng)化相析出的溫度加熱并保溫,使強(qiáng)化相沉淀析出,得以硬化,提高強(qiáng)度
9.鋼的碳氮共滲:碳氮共滲是向鋼的表層同時(shí)滲入碳和氮的過程。習(xí)慣上碳氮共滲又稱為氰化,目前以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲(即氣體軟氮化)應(yīng)用較為廣泛。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度,耐磨性和疲勞強(qiáng)度。低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主,其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。
11.釬焊:用釬料將兩種工件粘合在一起的熱處理工藝
第三篇:熱處理
1、馬氏體的組織形態(tài)主要有兩種類型,即板條狀馬氏體和片狀馬氏體.淬火鋼中形成的馬氏體形態(tài)主要與鋼的含碳量有關(guān).板條狀馬氏體是低碳鋼,馬氏體時(shí)效鋼,不銹鋼等鐵系合金形成的一種典型的馬氏體組織,因其單元立體形狀為板條狀,故稱板條狀馬氏體.由于它的亞結(jié)構(gòu)主要是由高密度的位錯(cuò)組成,所以又稱位錯(cuò)馬氏體;片狀馬氏體則常見于高,中碳鋼,每個(gè)馬氏體晶體的厚度與徑向尺寸相比很小其斷面形狀呈針片狀,故稱片狀馬氏體或針狀馬氏體.由于其亞結(jié)構(gòu)主要為細(xì)小孿晶,所以又稱為孿晶馬氏體.一般當(dāng)Wc<0.3%時(shí),鋼在馬氏體形態(tài)同乎全為板條馬氏體;當(dāng)Wc>1.0%時(shí),則幾乎全為片狀馬氏體;當(dāng)Wc=0.3%-1.0%時(shí),為板條馬氏體和片狀馬氏體的混合物,隨含碳量的升高,淬火鋼中板條馬氏體的量下降,片狀馬氏體的量上升.高碳鋼在正常溫度淬火時(shí),細(xì)小的奧氏體晶粒和碳化物都能使其獲得細(xì)針狀馬氏體組織,這種組織在光學(xué)顯微鏡下無法分辨稱為隱針馬氏體.2、(一)馬氏體的分解
從室溫到200℃左右范圍內(nèi)回火時(shí),馬氏體中一部分過飽和的碳以及細(xì)小的ε-碳化物(FexC或Fe2.4C)形式析出,并分布在馬氏體基體上,使馬氏體中的含碳量下降,體心正方的正方度c/a減?。磭柡统潭冉档停?,使馬氏體熱處理的脆性下降,硬度稍降。此時(shí)組織為過飽和程度稍低的馬氏體和極細(xì)小的ε-碳化物組成的混合組織,稱為“回火馬氏體組織”,M回。
ε-碳化物:是一非平衡相,使向Fe3C轉(zhuǎn)變的過渡相。
(二)殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變
約在200-300℃,馬氏體繼續(xù)分解的同時(shí),殘余奧氏體也發(fā)生轉(zhuǎn)變,變成了下貝氏體組織。此時(shí)主要組織仍是回火馬氏體,但由于加熱溫度較高,馬氏體的過飽和程度進(jìn)一步降低,組織的硬度降低,塑性提高。由于殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橛捕容^高的下貝氏體,因此鋼的硬度下降不大。此時(shí)組織為“回火馬氏體+下貝氏體”
(三)滲碳體形成和鐵素體恢復(fù)
約在300-400℃之間,α固溶體中過飽和的熱處理碳逐漸析出,ε-碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的較小的Fe3C顆粒,α固溶體中的含碳量幾乎達(dá)到平衡成分,故馬氏體變成鐵素體(c/a≈1),體心正方晶格變成體心立方晶格,此時(shí)組織為“鐵素體與彌散在其中的細(xì)粒狀滲碳體的混合物”,稱為“回火屈氏體”,T回。
(四)滲碳體的聚集長大和鐵素體的再結(jié)晶
約在400-650℃之間,滲碳體不斷聚集長大,內(nèi)應(yīng)力與晶格歪扭完全消除,組織是由鐵素體和球化的滲碳體所組成的混合物,稱為“回火索氏體”,S回。此時(shí),碳固溶強(qiáng)化作用消失,強(qiáng)度取決于Fe3C質(zhì)點(diǎn)的尺寸和彌散度?;鼗饻囟仍礁?,滲碳體質(zhì)點(diǎn)越大,彌散讀越低,強(qiáng)度越低。
3、一、過熱現(xiàn)象
我們知道熱處理過程中加熱過熱最易導(dǎo)致奧氏體晶粒的粗大,使零件的機(jī)械性能下降。
1.一般過熱:加熱溫度過高或在高溫下保溫時(shí)間過長,引起奧氏體晶粒粗化稱為過熱。粗大的奧氏體晶粒會(huì)導(dǎo)致鋼的強(qiáng)韌性降低,脆性轉(zhuǎn)變溫度升高,增加淬火時(shí)的變形開裂傾向。而導(dǎo)致過熱的原因是爐溫儀表失控或混料(常為不懂工藝發(fā)生的)。過熱組織可經(jīng)退火、正火或多次高溫回火后,在正常情況下重新奧氏化使晶粒細(xì)化。
2.斷口遺傳:有過熱組織的鋼材,重新加熱淬火后,雖能使奧氏體晶粒細(xì)化,但有時(shí)仍出現(xiàn)粗大顆粒狀斷口。產(chǎn)生斷口遺傳的理論爭議較多,一般認(rèn)為曾因加熱溫度過高而使MnS之類的雜物溶入奧氏體并富集于晶界面,而冷卻時(shí)這些夾雜物又會(huì)沿晶界面析出,受沖擊時(shí)易沿粗大奧氏體晶界斷裂。
3.粗大組織的遺傳:有粗大馬氏體、貝氏體、魏氏體組織的鋼件重新奧氏化時(shí),以慢速加熱到常規(guī)的淬火溫度,甚至再低一些,其奧氏體晶粒仍然是粗大的,這種現(xiàn)象稱為組織遺傳性。要消除粗大組織的遺傳性,可采用中間退火或多次高溫回火處理。
二、過燒現(xiàn)象
加熱溫度過高,不僅引起奧氏體晶粒粗大,而且晶界局部出現(xiàn)氧化或熔化,導(dǎo)致晶界弱化,稱為過燒。鋼過燒后性能嚴(yán)重惡化,淬火時(shí)形成龜裂。過燒組織無法恢復(fù),只能報(bào)廢。因此在工作中要避免過燒的發(fā)生。
三、脫碳和氧化
鋼在加熱時(shí),表層的碳與介質(zhì)(或氣氛)中的氧、氫、二氧化碳及水蒸氣等發(fā)生反應(yīng),降低了表層碳濃度稱為脫碳,脫碳鋼淬火后表面硬度、疲勞強(qiáng)度及耐磨性降低,而且表面形成殘余拉應(yīng)力易形成表面網(wǎng)狀裂紋。
加熱時(shí),鋼表層的鐵及合金與元素與介質(zhì)(或氣氛)中的氧、二氧化碳、水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)生成氧化物膜的現(xiàn)象稱為氧化。高溫(一般570度以上)工件氧化后尺寸精度和表面光亮度惡化,具有氧化膜的淬透性差的鋼件易出現(xiàn)淬火軟點(diǎn)。
為了防止氧化和減少脫碳的措施有:工件表面涂料,用不銹鋼箔包裝密封加熱、采用鹽浴爐加熱、采用保護(hù)氣氛加熱(如凈化后的惰性氣體、控制爐內(nèi)碳勢)、火焰燃燒爐(使?fàn)t氣呈還原性)
四、氫脆現(xiàn)象
高強(qiáng)度鋼在富氫氣氛中加熱時(shí)出現(xiàn)塑性和韌性降低的現(xiàn)象稱為氫脆。出現(xiàn)氫脆的工件通過除氫處理(如回火、時(shí)效等)也能消除氫脆,采用真空、低氫氣氛或惰性氣氛加熱可避免氫脆。
4、混合物的組分在濃度梯度的作用下由高濃度向低濃度的方向轉(zhuǎn)移的過程叫做傳質(zhì)。在含有兩種或兩種以上組分的流體內(nèi)部,如果有組分的濃度梯度存在,則每一種組分都有向其低濃度方向轉(zhuǎn)移,已減弱這種濃度不均勻的趨勢。
A傳質(zhì)方式及歷程,物質(zhì)首先從一相主體擴(kuò)散至兩相界面的該相一側(cè),然后通過相界面進(jìn)入另一相,最后通過此相的界面向主體擴(kuò)散;傳質(zhì)過程的方向及極限,一定條件下,非平衡態(tài)的兩相體系進(jìn)行趨于平衡態(tài)的傳遞;兩相體系必存在著平衡關(guān)系,條件的改變可破壞原有的平衡態(tài);傳質(zhì)過程推動(dòng)力和速率,平衡是傳質(zhì)過程的極限,組分在兩相分配偏離平衡狀態(tài)的程度為傳質(zhì)推動(dòng)力。
A、傳質(zhì)方式及歷程
? 物質(zhì)首先從一相主體擴(kuò)散至兩相界面的該相一側(cè),然后通過相界面進(jìn)入另一相,最后通過此相的界面向主體擴(kuò)散。
B、傳質(zhì)過程的方向及極限
? 一定條件下,非平衡態(tài)的兩相體系進(jìn)行趨于平衡態(tài)的傳遞;兩相體系必存在著平衡關(guān)系。? 條件的改變可、B、傳質(zhì)過程推動(dòng)力和速率
?平衡是傳質(zhì)過程的極限,組分在兩相分配偏離平衡狀態(tài)的程度為傳質(zhì)推動(dòng)力。單位時(shí)間,單位相接觸面上傳遞的物質(zhì)的量,mol/(㎡.s).? 傳質(zhì)速率等于傳質(zhì)系數(shù)乘以傳質(zhì)推動(dòng)力。? 破壞原有的平衡態(tài)。
相變的類型可以從三個(gè)不同的角度(即按熱力學(xué)關(guān)系、按結(jié)構(gòu)變化和按動(dòng)力學(xué)關(guān)系)來進(jìn)行討論。
? 相變的熱力學(xué)規(guī)律是非常清楚的,在按熱力學(xué)關(guān)系討論相變問題時(shí),系統(tǒng)的吉布斯自由能起了熱力學(xué)勢的作用。一級(jí)相變的自由能的一階導(dǎo)數(shù)在相變點(diǎn)是不連續(xù)的,因而熵和體積的變化不連續(xù),說明它有相變潛熱。而二級(jí)相變中,熵和體積在相變點(diǎn)是連續(xù)的,而自由能的二階導(dǎo)數(shù)所確定的一些響應(yīng)函數(shù),如比熱容、壓縮率和膨脹率則有不連續(xù)的變化。在自然界中觀察到的相變多數(shù)是一級(jí)相變,合金和金屬中的相變也是如此。
從晶體學(xué)的觀點(diǎn),闡明母相與新相在晶體結(jié)構(gòu)上的差異,即按結(jié)構(gòu)變化對(duì)相變進(jìn)行分類,是對(duì)用熱力學(xué)關(guān)系進(jìn)行分類的一個(gè)重要補(bǔ)充。
結(jié)構(gòu)相變可以分重構(gòu)型、位移型和有序無序型三種基本類型。重構(gòu)型相變中,大量化學(xué)鍵被破壞,在重新組合后,新相和母相之間在晶體學(xué)上沒有明確的位向關(guān)系,而且原子的近鄰的拓?fù)潢P(guān)系也產(chǎn)生顯著的變化。這類相變經(jīng)歷了很高的勢壘,相變潛熱很大,過程緩慢。這類相變屬于強(qiáng)一級(jí)相變。當(dāng)然,液-固相變和氣-固相變也必然是重構(gòu)型的。另外,還有位移型相變,在相變前后原子的近鄰的拓?fù)潢P(guān)系仍保持不變,相變過程不涉及化學(xué)鍵的破壞,新相與母相之間存在明確的晶體學(xué)位向關(guān)系,它經(jīng)歷的勢壘很小,相變潛熱也很小甚至完全消失。因此位移型相變可能是二級(jí)相變或弱一級(jí)相變。還有一種位移相變,它以晶格切變?yōu)橹?,也可能涉及晶胞?nèi)原子的相對(duì)位移,這就是人們通常說的馬氏體相變,也是強(qiáng)一級(jí)相變。有序-無序相變在結(jié)構(gòu)上往往涉及多組元固溶體中兩種或多種原子在晶格點(diǎn)陣上排列的有序化。這可以是二級(jí)相變或弱一級(jí)相變。
相變動(dòng)力學(xué)的任務(wù)在于具體地描述相變的微觀機(jī)制,轉(zhuǎn)變途徑,轉(zhuǎn)變速率及一些物理參量對(duì)它們的影響。由于在相變的進(jìn)程中,系統(tǒng)要經(jīng)歷一系列非平衡態(tài),所以要依靠物理動(dòng)力學(xué)的理論和方法。
第四篇:熱處理
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第五篇:熱處理控制
9.1 總則
本章對(duì)產(chǎn)品熱處理過程進(jìn)行控制,確保熱處理滿足設(shè)計(jì)圖樣、合同及顧客要求,達(dá)到國
家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)要求。
9.2 內(nèi)容及范圍
對(duì)鍋爐產(chǎn)品需要改善力學(xué)性能熱處理或零部件的焊后消除應(yīng)力熱處理的質(zhì)量要求和控制
程序做出規(guī)定,以確保達(dá)到預(yù)期的熱處理效果。適用于鍋爐產(chǎn)品和零部件的各種熱處理質(zhì)量
控制。
9.3 管理職責(zé)
9.3.1 熱處理質(zhì)量控制由檢驗(yàn)部門歸口管理,技術(shù)、工藝、生產(chǎn)以及設(shè)備等部門予以配合。
熱處理質(zhì)量實(shí)行焊接和熱處理責(zé)任工程師負(fù)責(zé)制,并接受質(zhì)保工程師的監(jiān)督和檢驗(yàn)。
9.3.2技術(shù)部負(fù)責(zé)熱處理工藝文件的編制。
9.3.3生產(chǎn)部負(fù)責(zé)熱處理設(shè)備的管理與維護(hù)。
9.3.4檢驗(yàn)部負(fù)責(zé)熱處理儀表的檢定和熱處理檢驗(yàn)。
9.4質(zhì)量控制
熱處理質(zhì)量控制系統(tǒng)對(duì)熱處理工藝、熱處理設(shè)備、熱處理過程檢驗(yàn)及熱處理報(bào)告等過程
進(jìn)行控制。
9.4.1熱處理工藝
9.4.1.1 工藝員根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、圖樣設(shè)計(jì)的要求,?編制熱處理工藝,在編制熱處理工藝時(shí),應(yīng)考
慮支撐、加固的方法及裝爐位置、密封面的保護(hù)要求等。對(duì)于新材料、新工藝及特殊要求的熱處理工序,按《焊后熱處理管理制度》的規(guī)定程序和要求進(jìn)行熱處理工藝試驗(yàn),經(jīng)熱處理
責(zé)任工程師審核的熱處理工藝試驗(yàn)報(bào)告,做為編制熱處理工藝的依據(jù)。
9.4.1.2熱處理工藝的更改按工藝文件的修改制度規(guī)定的程序執(zhí)行。
9.4.1.3產(chǎn)品試板的放置位置應(yīng)在工藝文件中給予規(guī)定。
9.4.1.4工藝文件編制后,應(yīng)經(jīng)焊接和熱處理責(zé)任工程師審核后執(zhí)行。
9.4.2 熱處理設(shè)備
9.4.2.1 熱處理設(shè)備應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定,測溫點(diǎn)不得少于2個(gè),并是經(jīng)過驗(yàn)收合格的熱處理設(shè)備。
9.4.2.2 熱處理設(shè)備應(yīng)配備有自動(dòng)記錄時(shí)間-溫度曲線的設(shè)施,且經(jīng)過檢定是合格的。
9.4.3 熱處理過程檢驗(yàn)
9.4.3.1檢驗(yàn)人員對(duì)熱處理工藝執(zhí)行情況應(yīng)進(jìn)行檢查監(jiān)控,熱處理責(zé)任師監(jiān)督熱處理工藝的貫
徹執(zhí)行。