調質是淬火加高溫回火的(de)雙重熱處理,其(qí)目的(de)是(shì)使工件具有良好的綜合機械機(jī)能(néng)。
調質鋼有碳素調質鋼和合金調質鋼二(èr)大類,無論是碳鋼仍是合金鋼,其含碳(tàn)量控製比較嚴格。假如含碳量(liàng)過高(gāo),調質後工件的(de)強度雖高,但韌(rèn)性不夠,如含碳量過低,韌性進步而強度不足(zú)。為使調質件得到好的綜合機能,一般含碳量控製在0.30~0.50%。
調質淬火時,要求工(gōng)件整個截麵淬透(tòu),使工件得到以細針狀淬火馬氏體為主的顯微組織。通過高溫回火,得到以平均回火索氏體為主的顯微組織。小型工廠不(bú)可能每爐搞(gǎo)金(jīn)相分析,一般隻作硬度測試,這就是說,淬火後(hòu)的硬度必需達到該(gāi)材料的淬火(huǒ)硬度,回火後硬度按圖要求來檢查。
工件調質處理的操縱,必需嚴格按工藝文件執行,我們隻是對操縱(zòng)過程中(zhōng)如何實(shí)施工藝提些看法。
1、 45號鋼管的調質
45號鋼管是中碳結構鋼,冷熱加工機(jī)能都不錯,機械機能較好,且價格低、來源廣,所以應用廣泛。它的最大弱點是淬透性(xìng)低,截麵尺寸大和要求比較高的工件不宜(yí)采用。
45號鋼管淬火溫度在A3+(30~50) ℃,在實際操縱中,一般是取上限(xiàn)的。偏高的淬火(huǒ)溫度(dù)可以使工(gōng)件加熱速(sù)度加快,表麵氧化減少,且能進步工效。為使工件的奧氏體(tǐ)平均化,就需要足夠的保溫時間。假如實(shí)際裝爐量大,就需適當(dāng)延長保溫時間。不然,可能會泛起因加熱不平(píng)均造成硬度不足(zú)的現象。但保溫時間過長,也會也泛起晶粒(lì)粗大,氧化脫碳嚴峻的弊病,影響淬火質量。我們以為,如裝爐量大於工藝文件的劃定,加熱保溫時間需延長1/5。
由於45號鋼(gāng)管淬透性低,故應采用冷卻速度大的10%鹽水溶(róng)液。工件入水後,應該淬透,但不是冷透,假如工件在鹽水中冷透,就有可能使工件開裂,這是由於當工件冷卻到180℃左右時,奧氏體迅速轉變為馬氏體造成過大的組織(zhī)應(yīng)力所致。因此,當淬火工件快冷到該溫度區域,就應采取緩冷(lěng)的方(fāng)法。因為出(chū)水溫度難以(yǐ)把握,須憑經驗操縱,當水中的工件抖(dǒu)動休止,即可出水空冷(如能油冷更好)。另外,工件入水宜動不宜靜,應按照(zhào)工件的幾何(hé)外形,作規則運(yùn)動。靜止的冷卻介(jiè)質加(jiā)上靜止(zhǐ)的工件,導致硬度不平均,應力(lì)不平均而(ér)使工件(jiàn)變形(xíng)大,甚(shèn)至開裂。
45號鋼(gāng)管(guǎn)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,就說明工件未得(dé)到完全淬火,組織中可能泛起索氏體甚至鐵素(sù)體組織,這種組織通過回火,仍舊留存在基體中,達不到調質的目的。
45號鋼管淬火(huǒ)後的高溫回火,加熱溫度通常為560~600℃,硬度要求為HRC22~34。由於調質的目的是得(dé)到綜合機械機能,所以硬度範圍比較寬。但(dàn)圖紙有硬度要求的,就要按圖紙要(yào)求(qiú)調整回火溫度(dù),以保證硬(yìng)度。如有些軸類零件要求強度高,硬度要求(qiú)就高;而有些齒輪(lún)、帶鍵槽的軸類零件,因調質後還要(yào)進行銑、插加工,硬度要(yào)求就低些。關於回火保溫時間,視硬度要乞(qǐ)降工件大小而(ér)定,我們以為,回(huí)火後的硬(yìng)度取決(jué)於回火溫度,與回火時間關係不大,但必需回透,一般工件回火保溫時間總在一小時以上。
2、40Cr鋼管的調質處理(lǐ)
Cr能增加鋼的淬(cuì)透性,進步鋼的強度和回火不亂性(xìng),具有優良的機械機能。截麵尺寸大或重要的調質工件,應(yīng)采用Cr鋼。但Cr鋼有(yǒu)第二(èr)類回火脆性。
40Cr工件調質(zhì)的淬回火,各種參數(shù)工藝卡片都有劃定,我們在實際操縱中體會是(shì):
(一)40Cr工件淬火後應采用油冷,40Cr鋼的淬透性(xìng)較好,在油中(zhōng)冷卻能淬(cuì)硬,而且工件的變形、開(kāi)裂傾(qīng)向小。但是(shì)小型企業在供油緊張的(de)情況下,對(duì)外形不複雜的工件(jiàn),可以在水中淬火,並未發現開裂,隻是操(cāo)縱(zòng)者要憑經驗嚴格把握入水、出水的(de)溫度。
(二)40Cr工件調質後硬度仍舊偏高,第二次回火溫度就要增加20~50℃,不然,硬度降低(dī)難題。
(三)40Cr工件高溫回火後,外形複(fù)雜的在油中冷卻,簡樸的在水中冷卻,目的是避免(miǎn)第二類回(huí)火脆性(xìng)的影響。回火快冷後的工件,必要時再施(shī)以消除應力處理。
影響調質工件的質量(liàng),操(cāo)縱工的水平是個重要因素,同時,還有設備、材料和調質前加工等多方麵的原因,我們以為:
(一)工件從加熱爐轉移到冷(lěng)卻槽速度緩慢(màn),工件入水的溫度已降到低於(yú)Ar3臨界點(diǎn),產生部門分解,工件得到不完(wán)全淬火組織(zhī),達不到硬度要求。所以小零件冷(lěng)卻液要講(jiǎng)究速(sù)度,大工件(jiàn)予冷要(yào)把(bǎ)握時間。
(二)工件裝爐(lú)量要公道,以1~2層為宜,工件相(xiàng)互重疊造成加熱不(bú)平均,導致硬(yìng)度不勻。
(三)工件入(rù)水排列應保持(chí)一定間隔(gé),過密使工件近處蒸氣膜破裂受阻,造成工件(jiàn)接近(jìn)麵硬度偏低。
(四)開爐淬火,不能一口吻淬完,應視爐溫下降程度,半途(tú)閉爐重新升溫,以便前後工件(jiàn)淬後硬度一致。
(五)要留意冷(lěng)卻液的溫度,10%鹽水的溫(wēn)度如高於60℃,不能使用。冷卻液不能有油汙、泥漿(jiāng)等雜質,不然,會泛起(qǐ)硬度不足或(huò)不平均現象。
(六)未經加工毛坯調質,硬(yìng)度不會平均,如要得到好的(de)調質質(zhì)量,毛坯應粗車,棒料要鍛打(dǎ)。
(七)嚴把質(zhì)量關,淬(cuì)火後硬度偏低1~3個單位,可以調整回火溫度來(lái)達到(dào)硬度要求。但淬火後工件硬渡(dù)過低,有(yǒu)的甚至隻有HRC25~35,必需重新淬火,毫不能隻(zhī)施(shī)以中溫或低溫回火以達到圖紙要求完事,不然(rán),失去了(le)調質的意義,並有可(kě)能產生嚴峻的後果。
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