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低碳钢的时效通常有淬火时效和应变时效两种，都是由间隙元素作用引起的，主要是由于碳、氮、氧的重新分布所造成。
淬火时效 即钢由高温快速冷却后性能随时间而变化的现象。钢中含碳量、脱氧程度和含氮量对淬火时效都有很大影响。低碳钢、脱氧不充分的沸腾钢和含氮量较高的钢发生淬火时效显著。含碳约0.3%的中碳钢，由淬火时效所引起的性能变化已大为减弱。含碳约0.6%的高碳钢，实际上不起时效硬化作用（见金属热处理）。
应变时效 经冷加工变形后的性能随时间而变化的现象。碳和氮对应变时效的影响，与对淬火时效的影响相似，磷也促进应变时效。低碳钢因冷变形而消失的屈服点，随时间的延长而逐渐恢复。应变时效比淬火时效更为复杂。如钢材经淬火后再进行冷加工，无论在室温或稍高温度下，均将加速其应变时效。
碳素钢的时效常给工业生产带来很大危害，例如沸腾钢焊接后，由于时效使焊接接头热影响区出现细小裂纹，严重影响焊接结构的性。但由于近代冶金技术的发展，和在工业生产中的应用，尤其是氧气转炉炼钢能获得更低的氮、氧含量，因此时效问题有所减轻。
缺陷
碳素钢在冶炼和轧制（锻造）加工过程中，由于设备、工艺和操作等原因造成钢的欠缺。主要包括结疤、裂纹、缩孔残余、分层、白点、偏析、非金属夹杂、疏松和带状组织等。
结疤
钢材表面未与基体焊合的金属或非金属疤块。有的部分与基体相连，呈舌状；有的与基体不连接，呈鳞片状。后者有时在加工时脱落，形成凹坑。炼钢（浇铸）造成的结疤，疤下一般有肉眼可见的非金属夹杂。轧钢造成的结疤一般称“轧疤”，疤下一般仅有氧化铁皮。
炼钢（浇铸）造成结疤的主要原因有：
(1）上铸锭未采取防溅措施或下铸锭开铸过猛造成飞溅结疤。
(2）下铸锭保护渣性能不佳或模子不清洁、不干燥，造成钢锭（连铸坯）表面或皮下夹杂、气泡和重皮。
(3）模壁严重缺陷或铸温过高造成凸疤和粘模，经轧制或锻压加工演变为结疤。
轧钢方面造成结疤的原因有：
(1）成品前某道（架）轧辊或导卫装置缺陷或操作不当造成轧件凸包、耳子、划疤，经再轧形成结疤。
(2）钢坯火焰清理清痕过陡或残渣未除净，外物落在钢坯上被轧成结疤。
结疤缺陷直接影响钢材外观质量和力学性能。在成品钢材上不允许结疤存在。对结疤部位可进行磨修，磨修后钢材尺寸应符合标准规定。为了减少和结疤，一是炼钢、轧钢要改进有关工艺和操作，二是对钢坯表面缺陷部位进行重点清理或扒皮清理。
裂纹
按裂纹形状和形成原因有多种名称，如拉裂、横裂、裂缝、裂纹、发纹、炸裂（响裂）、脆裂（矫裂）、轧裂和剪裂等。从炼钢、轧钢到钢材深加工几乎每道工序都有造成裂纹的因素。
(1）炼钢方面
钢中硫、磷含量高，钢的强度、塑性低；铸锭浇铸（模铸、连铸）温度过高，浇铸速度过快，铸流不正；钢锭模、结晶器设计不合理；冷却强度不足或冷却不均，造成激冷层薄或局部应力过大；钢锭模有严重缺陷或保温帽安装不良造成钢锭凝固过程悬挂；保护渣性能不佳，模子潮和各种浇铸操作不良都能造成钢锭表面质量不佳，在钢材上形成裂纹。
(2）轧钢（锻造）方面
钢锭、钢坯加热温度不均或过烧造成裂纹；高碳钢加热或冷却过快，火焰清理或火焰切割钢材温度过低造成炸裂；钢材矫直应力过大，矫直次数过多而又未进行适当热处理时易产生矫裂；冷拔管、线钢料热处理不良或过酸洗造成裂纹；钢件在蓝脆区剪切易剪裂；焊接工艺不当造成焊缝或热影响区裂纹。
裂纹直接影响钢材的力学性能和耐腐蚀性能，成品钢材不允许裂纹存在。对于裂纹可以进行磨修，磨修后钢材尺寸应符合标准规定。为了防止或减少钢材裂纹，一是要改进炼钢、轧钢和钢材深加工及有关工序工艺操作；二是对钢坯缺陷部位要进行重点清理，对重要用途钢坯可以进行扒皮处理。
缩孔残余
钢水凝固过程中，由于体积收缩，在钢锭或连铸坯心部未能得到充分填充而形成的管状或分散孔洞。在热加工前，因为切头量过小或缩孔较深，造成切除不尽，其残留部分称为缩孔残余。
缩孔残余分布在钢锭上部中心处，并与钢锭顶部贯通的叫一次缩孔。由于设计的钢锭模细长或上小下大，在浇铸凝固过程中，钢锭截口以下锭中心仍有未凝固的钢水，凝固后期不能充分填充，形成的孔洞叫二次缩孔。一次缩孔和二次缩孔有本质差别，前者只出现在钢锭头部，后者在钢锭上、中、下部位都有可能出现。一次缩孔酸洗试片中心区域呈不规则的折皱裂缝或空洞。在其上或附近常伴有严重的夹渣、成分偏析和疏松。二次缩孔孔洞中或附近没有夹渣，但有偏析生成碳物。一次缩孔残余和空气贯通的二次缩孔在轧制（锻造）过程中不能焊合，与空气隔绝的二次缩孔和连铸坯缩孔在轧制时一般能够焊合，不影响钢材使用性能。
缩孔残余严重地破坏钢材的连续性，是钢材不允许存在的缺陷，轧制（锻造）时必然在钢坯上产生裂纹。为了防止缩孔的产生，要求正确设计钢锭模和保温帽尺寸，并采用性能优良的保护渣、保温剂（发热剂）和绝热板，把缩孔控制在钢锭头部，以保证在开坯时切掉。控制浇铸速度不要太快，温度不要过高可以防止缩孔产生。
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15CrMo焊接性编辑
1 焊接材料
针对15CrMo钢的焊接性的工作特点，根据以往的经验，参照国外提供的焊接工艺卡，我们选择了两种方案进行焊接试验。
2 方案Ⅰ：焊接预热，采用ER80S-B2L焊丝，T1G焊打底，E8018-B2焊条，焊条电弧焊盖面，焊后进行局部热处理。
3 方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊丝，T1G焊打底，E309Mo-16焊条，焊条填充电弧焊盖面，焊后不进行热处理。焊丝和焊条的化学成分及力学性能见表1。
4 焊后热处理
6（1146×310）包绕焊缝，用硅酸铝棉层保温，保温层厚度50mm，温度控制采用DJK-A型电加热器自动控温仪。
7 焊接工艺评定试验结果
8 试验方案 拉伸试验 弯曲试验 冲击韧性试验aky（J/cm2）
9 抗拉强度δb/Mpa 断裂部位 弯曲角度 面弯 背弯 焊缝 熔合线 热影响区(HAZ)
10 方案Ⅰ 550/530 母材 50。 合格 合格 84.8 162 135.6
11 方案Ⅱ 525/520 母材 50。 合格 合格 79.4 109.2 96.7
1.适用于15CrMo合金圆钢、半成品拉制的酸洗方法
现以15CrMo合金圆钢为例，叙述几种常用酸洗工艺。至于经过热处理的半成品，一般不另行剥壳去锈即直接进入酸洗。其它操作顺序则与15CrMo合金圆钢相同。
(1)以剥壳、上石灰糊为主的酸洗工艺其工艺流程为。
15CrMo合金圆钢—→剥壳去锈—→酸洗—→水洗—→高压水冲洗—→上油脂石灰糊—→干燥
这种工艺过去应用很广，适用于普碳钢丝、结构钢丝、钢芯铝绞线钢丝、一般弹簧钢丝的毛坯和半成品的拉拔。缺点是粉尘多，已有被其它酸洗工艺取代的趋势。
(2)以剥壳、锈化为主的酸洗工艺——其工艺流程为。
15CrMo合金圆钢—→剥壳去锈—→酸洗—→水洗—→高压水冲洗—→锈化—→沾薄石灰水—→干燥
此种拉丝粉尘较少，是当前采用较多的一种。它适用于普碳钢丝、结构钢丝、制绳钢丝、钢芯铝绞线钢丝、一般弹簧钢丝等的毛坯和半成品的拉拔。有的单位还省去锈化工序，冲洗后直接沾灰。
(3)以剥壳、磷化为主的酸洗工艺。
15CrMo合金圆钢—→剥壳去锈—→酸洗—→水洗—→高压水冲洗—→磷化—→冲洗—→皂化—→干燥 有的单位将此种工艺用于一般15CrMo合金圆钢的毛坯和半成的拉拔。但在热处理时，仅适用于电接触炉，而不适用于燃料热处理炉，因其会引起马弗砖炉孔的堵塞(电接触炉则无此病)。
此种工艺并不适用予毛坯的酸洗，对于粗规格的线材，由于拉拔后残留的磷化层较厚，还会引起挂铅，尤其不利于高级钢丝，并且成本较高。
(4)以正火、锈化为主的酸洗工艺其工艺流程为：
线材—→正火—→酸洗—→水洗—→高压水冲洗—→锈化—→沾薄石灰水—→干燥
这种工艺与上述不同，它不剥壳去锈而需经过正火，适用于较高强度弹簧钢丝的毛坯和其他钢丝半成品的拉拔。
2.适用予成品前15CrMo合金圆钢的酸洗工艺
成品前15CrMo合金圆钢，一般指后一道热处理的钢丝．
(1)以石灰糊涂层为主的酸洗工艺其工艺流程为。
热处理钢丝—→酸洗—→水洗、高压水冲洗—→浸涂油脂石灰糊—→干燥
这种酸洗工艺仍广泛用于普碳钢丝和一般中碳钢丝成品的拉拔。
(2)以硫酸铜涂层为主的酸洗工艺其工艺流程为：
热处理15CrMo合金圆钢—→酸洗—→水洗冲洗—→浸涂硫酸铜—→冲洗—→中和—→干燥
此种工艺适用予普碳钢丝、一般中碳钢丝和普通弹簧钢丝成品的拉拔，但不适用于表面镀锌的钢丝。
(3)以磷化涂层为主的酸洗工艺其工艺流程为：
热处理钢丝—→酸洗—→水洗、冲洗—→浸涂磷化层—→水洗、冲洗—→皂化—→干燥
这种酸洗工艺能得到良好的拉拔表面，适用于中碳以上钢丝和高强度弹簧钢丝等成品的拉拔。磷化层的厚度根据拉拔道次而定。
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