熱處理是機(jī)械制造中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。熱處理的質(zhì)量直接關(guān)系到產(chǎn)品或零件的內(nèi)部質(zhì)量和性能。影響熱處理質(zhì)量的因素有很多。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，所有熱處理零件必須從原材料進(jìn)廠開始，每個(gè)熱處理過程結(jié)束后進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)。如果產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題，不能直接轉(zhuǎn)入下一道工序，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。此外，在熱處理生產(chǎn)中，一名稱職的檢查員不足以根據(jù)技術(shù)要求對(duì)熱處理后的工件進(jìn)行質(zhì)量檢查和檢查。更重要的任務(wù)是成為一名好員工。在熱處理的生產(chǎn)過程中，首先要看操作人員是否嚴(yán)格執(zhí)行工藝規(guī)程，工藝參數(shù)是否正確。如果在質(zhì)量檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，應(yīng)幫助操作人員分析質(zhì)量問題的原因，找出解決問題的辦法。控制可能影響熱處理質(zhì)量的各種因素，確保生產(chǎn)出質(zhì)量可靠、用戶滿意的合格產(chǎn)品。
1.熱處理質(zhì)量檢驗(yàn)的內(nèi)容
(一)預(yù)熱處理
預(yù)熱處理的目的是改善原材料的組織和軟化，促進(jìn)機(jī)械加工，消除應(yīng)力，獲得理想的熱處理原組織。一些大型預(yù)熱處理也是最終的熱處理，預(yù)熱處理一般采用正火和退火。
1)鑄鋼件擴(kuò)散退火 由于在高溫長(zhǎng)時(shí)間加熱晶粒易粗大，在退火后還應(yīng)再進(jìn)行一次完全退火或正火來細(xì)化晶粒。
2)結(jié)構(gòu)鋼完全退火 一般用于改善組織、細(xì)化晶粒、降低硬度、消除應(yīng)力等。
3)合金結(jié)構(gòu)鋼等溫退火 主要用于42CrMo等鋼退火。
4)工具鋼球化退火 球化退火的目的是提高切削性能和冷變形性能。
5)應(yīng)力退火 去應(yīng)力退火的目的是消除鑄鋼件、焊接件、加工件的內(nèi)應(yīng)力，減少后工藝的變形和開裂。
6)再結(jié)晶退火 再結(jié)晶退火的目的是消除工件的冷硬化。
7）正火 正火的目的是改善組織，細(xì)化晶粒，可作為預(yù)熱或最終熱處理。
上述退火與正火獲得的組織都是珠光體。在質(zhì)量檢驗(yàn)中，重點(diǎn)是做工藝參數(shù)的檢查，即在退火及正火進(jìn)行過程中，做流動(dòng)檢查工藝參數(shù)的執(zhí)行情況，這是首要的，在過程結(jié)束后主要檢驗(yàn)硬度，金相組織，脫碳深度，及退火正火目的項(xiàng)，帶狀，網(wǎng)狀碳化物等。
(二)判斷退火和正火缺陷
1）硬度過高 中碳鋼硬度過高，退火時(shí)加熱溫度過高，冷速過快。高碳鋼大多等待溫度低、保溫時(shí)間不足等。如果出現(xiàn)上述問題，可以根據(jù)正確的工藝參數(shù)重新退火，以降低硬度。
2）網(wǎng)狀組織 這種組織主要出現(xiàn)在亞分析和過分析鋼中，網(wǎng)狀鐵素體出現(xiàn)在亞分析鋼中，網(wǎng)狀碳化物出現(xiàn)在過分分析鋼中，因?yàn)榧訜釡囟冗^高，冷卻速度過慢，可以用正火消除。檢查應(yīng)按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
3）脫碳 退火或正火時(shí)，在空氣爐中進(jìn)行，工件無氣體保護(hù)加熱時(shí)，金屬表面氧化脫碳。
4）石墨碳 石墨碳是由碳化物分解而成，主要是由于加熱溫度過高和保溫時(shí)間過長(zhǎng)造成的。石墨碳出現(xiàn)在鋼中后，會(huì)發(fā)現(xiàn)淬火硬度低、軟點(diǎn)、強(qiáng)度低、脆性大、斷口灰黑等問題。當(dāng)這種石墨碳出現(xiàn)時(shí)，工件只能報(bào)廢。
(三)最后熱處理
生產(chǎn)中最終熱處理的質(zhì)量檢驗(yàn)通常包括淬火、表面淬火和回火。
1）變形。淬火變形應(yīng)按要求進(jìn)行檢查。如果變形超過規(guī)定，應(yīng)進(jìn)行校直。如果由于某種原因無法校直，且變形量超過加工余量，則可進(jìn)行維修處理。方法是將工件在軟校直后火，以滿足要求。一般工件淬火回火后的變形量不大于2/3至1/2。
2)開裂。任何工件表面不得有裂紋，因此必須100%檢查熱處理件，重點(diǎn)檢查應(yīng)力集中部位、尖角、鍵槽、薄壁孔、厚度交界處、突出凹陷處等。
3）過熱和過熱。用金相顯微鏡檢測(cè)過熱和過熱。工件淬火后，不得有粗針馬氏體過熱組織和晶界氧化過熱組織，因?yàn)檫^熱和過熱會(huì)降低強(qiáng)度，增加脆性，容易開裂。
4）氧化和脫碳。對(duì)于加工余量小的工件，應(yīng)嚴(yán)格控制氧化和脫碳。切削工具和磨具不得脫碳。淬火件發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重氧化脫碳時(shí)，加熱溫度必須過高或保溫時(shí)間過長(zhǎng)，必須同時(shí)進(jìn)行過熱檢查。
5）軟點(diǎn)。軟點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致工件磨損和疲勞損壞，因此不允許有軟點(diǎn)。其原因主要是加熱和冷卻不當(dāng)或原材料組織不均勻、帶狀組織和殘留脫碳層。軟點(diǎn)出現(xiàn)后，應(yīng)及時(shí)修復(fù)。
6)硬度不足。通常工件淬火時(shí)加熱溫度過高，殘留奧氏體過多會(huì)降低硬度，加熱溫度低或保溫時(shí)間不足，淬火冷卻速度不足，操作不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致淬火硬度不足。上述情況只能進(jìn)行維修。
7)鹽浴爐。高中頻率和火焰淬火工件不得燒傷。
最處理后的零件表面不得有腐蝕、磕碰、縮徑、損壞等缺陷。
二、熱處理質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目及方法。
熱處理零件的技術(shù)要求不同，熱處理工藝不同，質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法也不同。熱處理生產(chǎn)中常用的質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法如下。
(一)化學(xué)成分檢驗(yàn)。
1)火花識(shí)別方法。經(jīng)驗(yàn)豐富的檢查員和熱處理工可以通過觀察砂輪研磨材料產(chǎn)生的火花特性來識(shí)別零件材料的化學(xué)成分。
2)光譜分析方法。不同元素的光譜線的波長(zhǎng)和強(qiáng)度可以用光譜儀測(cè)量和記錄，材料中的元素和含量可以通過對(duì)照光譜儀來獲得。
3)化學(xué)分析。在實(shí)驗(yàn)室中，化學(xué)分析可以準(zhǔn)確地分析金屬材料中所有元素的含量，這是工廠中最常用的。
4)微區(qū)化學(xué)成分分析。電子探針分析微區(qū)化學(xué)成分的方法x射線分析、俄歇電子能譜分析、離子探針分析等方法。
(二)宏觀組織檢查和斷口分析。
1)宏觀檢驗(yàn)法。酸浸腐蝕常用于鋼材的宏觀經(jīng)驗(yàn)，包括熱酸浸蝕、冷酸浸蝕、電解酸蝕等。
2)斷口分析。分析包括宏觀斷口分析和顯微斷口分析。
(三)顯微組織分析。
1)鋼熱處理后的纖維組織鑒定。
2)檢查鋼的顯微缺陷。
3)檢查鋼中非金屬夾雜物。
4)化學(xué)熱處理層深測(cè)定。
5)灰鑄鐵的組織檢驗(yàn)。
6)組織分析常用于有色金屬。
(四)力學(xué)性能試驗(yàn)。
1）熱處理零件的硬度檢驗(yàn)。
2)熱處理零件的機(jī)械性能試驗(yàn)。
(五)無損檢測(cè)。
1)檢測(cè)內(nèi)部缺陷。
2)表面缺陷檢測(cè)。
