調質是淬火(huǒ)加(jiā)高溫回火的雙重熱處理(lǐ),其目的(de)是使工件具有良好的綜合機械機能。
調質鋼有碳素(sù)調質鋼(gāng)和合金調質鋼二大類,無論是碳鋼仍是合金鋼,其含(hán)碳量控製比較嚴格。假如含碳量過(guò)高(gāo),調質後工件的強度雖(suī)高,但韌性不(bú)夠,如含碳量過(guò)低,韌性進步而強度不足。為使調質(zhì)件得(dé)到好的綜合機能,一般含碳量控(kòng)製在0.30~0.50%。
調質淬火時,要求工件整個截麵(miàn)淬(cuì)透,使工件得到以細針狀淬火馬氏(shì)體為主的顯微組織。通過高溫回火,得到以平均回火索(suǒ)氏體為主(zhǔ)的顯微組織(zhī)。小型工廠不可能(néng)每爐搞(gǎo)金相(xiàng)分析,一般隻作硬度測試,這就是說,淬(cuì)火後的硬度必(bì)需(xū)達(dá)到該材料的淬火硬度,回(huí)火後硬度按圖要求來檢查。
工件調(diào)質(zhì)處理的操縱,必需嚴格(gé)按工藝文件執行,我們隻是對(duì)操縱過(guò)程中如何實(shí)施工藝提些看法。
1、 45號鋼管(guǎn)的調質
45號鋼管是中碳結構鋼,冷熱加工機能(néng)都(dōu)不錯,機械機能較好,且價格低、來源廣,所以應用廣泛。它的最(zuì)大弱點是淬透性低,截麵尺寸大和要求比較高的工件不宜采用。
45號(hào)鋼管淬火溫度在A3+(30~50) ℃,在實際操縱中,一般是取上限的。偏高的淬火溫度可以使工件加(jiā)熱速度加快,表(biǎo)麵氧化減(jiǎn)少,且能進步工效。為使工(gōng)件的奧氏體平均化,就需要足夠的保溫時間。假如實際裝爐量大,就需適當延長保溫時間。不然,可(kě)能會泛起因加熱不平均造成硬度不足的現象。但保溫時間過長(zhǎng),也會也泛起晶粒粗大,氧化脫碳嚴峻的弊(bì)病,影響淬火質量。我們以為,如裝爐量大於工藝文件的劃定,加熱保(bǎo)溫時間需延長1/5。
由於45號鋼管淬透性低,故應采用冷卻(què)速度(dù)大的10%鹽水溶液。工件入水後,應該淬透,但不是冷透,假如(rú)工(gōng)件(jiàn)在鹽水中(zhōng)冷透,就有可能使工件開裂,這是由於當工件冷卻到180℃左右時,奧氏體(tǐ)迅速轉變為馬氏體造(zào)成過大的組織(zhī)應力所致。因此,當淬火工件快冷到該溫度區域,就應采取緩冷的方法。因為出水溫度難以把(bǎ)握,須憑(píng)經驗操縱,當水中(zhōng)的(de)工件抖動休(xiū)止,即可出水空冷(如能油冷更好)。另外,工件入水宜(yí)動不宜靜,應按照工(gōng)件的幾何(hé)外(wài)形,作(zuò)規則(zé)運動。靜止的冷卻介質加上靜止的工件,導致硬度不平均,應(yīng)力不平均而使工件變形大,甚至開裂。
45號鋼管調質件淬火後的硬度應該達到HRC56~59,截麵大的可能性低些,但不能低於HRC48,不然,就說明(míng)工件未(wèi)得到完全淬火,組織中可能泛起索氏體(tǐ)甚至鐵素體組織,這種組織通(tōng)過回火,仍(réng)舊留(liú)存在基體中,達不(bú)到調質的目的(de)。
45號鋼管(guǎn)淬火後的高溫回(huí)火,加熱溫度通常為560~600℃,硬度要求為HRC22~34。由於調質(zhì)的(de)目的是得到綜合機械機(jī)能,所以硬度範圍比較(jiào)寬。但圖(tú)紙有硬度要求的,就要按圖紙要求調整回火溫度,以(yǐ)保(bǎo)證硬度(dù)。如有些軸類零件要求強度(dù)高,硬度(dù)要求就高;而有些齒輪、帶鍵槽的軸類零件,因(yīn)調質後還要進行(háng)銑、插加工,硬度要求就低些。關於回(huí)火保溫時間(jiān),視(shì)硬度(dù)要乞降工(gōng)件大小而定,我們以(yǐ)為(wéi),回(huí)火(huǒ)後的硬度取決於回火溫度,與回火時間(jiān)關係不大,但必需回透,一般工件回火保溫時間總在一(yī)小時以上。
2、40Cr鋼(gāng)管的調質處理
Cr能增加鋼的淬透性(xìng),進步鋼的強度和回火不亂(luàn)性,具有優良的機械機能。截麵尺寸大或重要的調質工件,應采用Cr鋼。但Cr鋼有第二類回火脆性。
40Cr工件調質的淬回(huí)火,各種參(cān)數工(gōng)藝卡片都有劃定,我們在實際操縱中體會是:
(一)40Cr工件淬火後(hòu)應采用油冷(lěng),40Cr鋼(gāng)的(de)淬(cuì)透性較好,在油(yóu)中冷卻能淬(cuì)硬,而且工件的變形、開裂傾向小。但是小型(xíng)企業在供油緊(jǐn)張的情況(kuàng)下,對外形(xíng)不複雜的工(gōng)件,可以在水中淬火,並未發現開裂,隻是操縱者要憑經驗嚴格把握入水、出水的溫度。
(二)40Cr工件調質後硬度仍(réng)舊偏高,第二次回火溫度就要增加20~50℃,不(bú)然,硬度降低難題。
(三)40Cr工件高溫回(huí)火後,外形複雜的在油中冷卻,簡樸的在水中冷卻,目的是避免第(dì)二類回火脆(cuì)性的影響。回火快冷後的工件,必要時再施以消除應力處理。
影響調質工件的(de)質量,操縱工的水平是個重要因素,同時,還有設備、材料和調(diào)質前加工等多方麵的原因,我們以為:
(一)工件從加熱爐轉移(yí)到冷卻槽速度緩慢,工(gōng)件入水(shuǐ)的溫度已降到低於Ar3臨界點,產生部門分解,工件得到不完全淬火組織,達不到硬度要求(qiú)。所以小零件冷卻液(yè)要講究速度,大工件予冷要把握時間。
(二)工件裝爐量(liàng)要公道,以1~2層為宜,工件相(xiàng)互(hù)重疊造成加熱不平均,導致硬度不勻。
(三)工件入(rù)水(shuǐ)排列應保持一定間隔,過密使工件近處蒸氣膜破裂受阻,造成(chéng)工件接近麵硬度偏低。
(四(sì))開爐淬火,不能一口吻淬完,應視爐(lú)溫(wēn)下降程度(dù),半途閉爐(lú)重新升溫,以便前後工件淬後硬度一致。
(五(wǔ))要留意冷卻液的溫度,10%鹽水的溫度如高於60℃,不能使用。冷卻液(yè)不能有油汙、泥漿等雜質(zhì),不然,會泛(fàn)起硬度不足或不平均現象。
(六)未經加工毛坯調質,硬度不會平均,如要得到好的調質質量,毛(máo)坯應粗(cū)車(chē),棒料要鍛打。
(七)嚴把質量關,淬(cuì)火後硬度偏低1~3個單位(wèi),可以調整(zhěng)回火溫度來達到硬度要求。但淬火後工件硬渡過低,有的甚(shèn)至隻有HRC25~35,必需重(chóng)新(xīn)淬火,毫不能隻施(shī)以中溫或低溫回火以達(dá)到(dào)圖紙要求完事(shì),不然,失去了調質的意義,並有可能產生嚴峻的後果。
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