調(diào)質是淬火加高溫(wēn)回火的雙重熱處理(lǐ),其目的是使工件具有良好的綜合機械(xiè)機能。
調質鋼有碳素調質鋼和合金調質鋼二大類,無論是(shì)碳鋼仍是合金鋼,其含碳量控製比較嚴格(gé)。假(jiǎ)如含碳量過高,調質後工件的強度雖高,但韌性不夠,如含碳量過低,韌性進步而強(qiáng)度不足。為使調質件得到好的綜(zōng)合機能,一般含碳量控製在0.30~0.50%。
調質淬火時,要求工件整(zhěng)個截麵淬透,使工(gōng)件得到(dào)以細針狀淬火馬氏體為主的顯微組織。通過高溫回(huí)火,得到以平均(jun1)回火索(suǒ)氏體為主的顯微組織。小型工廠不可能每爐搞金相分析,一般隻作(zuò)硬(yìng)度測試,這就是說,淬(cuì)火後的硬度必需達到該材料的淬火硬度,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(háng),我們隻是對操縱過程中如何實施工藝提些(xiē)看法。
1、 45號鋼(gāng)管(guǎn)的調質
45號鋼管(guǎn)是中碳結構鋼,冷熱加工機能都不錯,機械機(jī)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(cùn)大和要求比較高的工件不宜采用。
45號鋼管淬火溫度在A3+(30~50) ℃,在實際操縱中,一般(bān)是取上限的。偏高的淬火溫度可以使工件加熱速度加快,表麵氧化減少,且能進步(bù)工效(xiào)。為使工件的奧氏體平(píng)均化,就(jiù)需要足夠的保(bǎo)溫時間。假如實際裝爐量大,就需適(shì)當延(yán)長保溫時間。不然,可能會泛起因加熱不平均(jun1)造成硬度不(bú)足的(de)現象。但保溫時間過長,也(yě)會也泛起晶粒粗大,氧化脫碳(tàn)嚴峻的弊病,影響淬火質量。我們以為,如(rú)裝爐量(liàng)大於工藝文件的劃定,加熱保溫(wēn)時間需延長1/5。
由於45號鋼管淬透性(xìng)低,故應采用冷卻速度大(dà)的10%鹽水溶液。工件入水後,應該淬透,但不是冷透,假如工件(jiàn)在鹽水中(zhōng)冷透,就有可(kě)能使工件開裂,這是由於當(dāng)工件冷卻到180℃左右時,奧氏(shì)體迅速轉變為馬氏體造成過大的組織應力所致。因此,當淬火工件快冷到該(gāi)溫度區(qū)域,就應采取緩冷的方法(fǎ)。因為(wéi)出水溫度難以把握,須憑經驗操縱,當水中的工件抖動休止,即可出水空冷(lěng)(如能油冷更好)。另外,工件入水宜動不宜靜,應按照工件的幾何外形,作規則運動。靜止的冷卻介(jiè)質加上靜止的工件,導致硬度不平均(jun1),應力不平均而使工(gōng)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(dào)HRC56~59,截(jié)麵大的可能性低些,但(dàn)不能低(dī)於HRC48,不然,就說明工件未得(dé)到(dào)完全淬火,組織中可能泛起索氏體甚至鐵素體組織,這種組(zǔ)織通過回(huí)火,仍舊留存在基(jī)體中,達不到調質的目的。
45號鋼管淬火後的高溫回(huí)火,加熱溫度通常為560~600℃,硬度要(yào)求為HRC22~34。由於調質的目的是得到綜(zōng)合機械機能,所以硬度範圍比(bǐ)較寬。但圖紙有硬度要求的,就要按圖紙(zhǐ)要求調整回火溫度,以(yǐ)保證硬度。如有些軸類零件(jiàn)要求強度高,硬度要求就高;而有些齒輪、帶鍵槽的軸類零(líng)件(jiàn),因(yīn)調質(zhì)後還要進行銑、插加工(gōng),硬(yìng)度要求就低(dī)些(xiē)。關(guān)於回火保溫時間,視硬度要乞降工件大小而定,我們(men)以為,回火後的硬度(dù)取(qǔ)決於回火溫度,與回火時間關係不大,但必需(xū)回(huí)透,一般(bān)工(gōng)件回火(huǒ)保溫時間總(zǒng)在一小時以上。
2、40Cr鋼管的調質處理
Cr能增加鋼的(de)淬透性,進步鋼的強度和回火不亂性,具有優良的機械機(jī)能。截麵尺寸大或重要的(de)調質工件(jiàn),應采用Cr鋼。但Cr鋼有第二類回火脆性。
40Cr工件調質的淬回火,各種參數(shù)工藝卡片都有劃定,我們在實際操縱(zòng)中體會是:
(一)40Cr工件淬火後應采(cǎi)用油冷,40Cr鋼的淬透性較好,在油中冷卻能(néng)淬硬,而且工件的變形、開裂傾向小。但(dàn)是小型企業(yè)在供油緊張的(de)情況下,對外形不複雜(zá)的工件,可以在水中淬火,並未發現開裂(liè),隻是(shì)操縱者(zhě)要憑經驗嚴格把握入水、出水的溫度。
(二)40Cr工件調質後硬度(dù)仍舊偏高,第二次回火溫度(dù)就要增加20~50℃,不然,硬(yìng)度降低難題。
(三)40Cr工件高溫回火後,外(wài)形複雜的在油中冷卻,簡樸的在水中冷卻,目的是避免第二類回火(huǒ)脆性的影響。回火快冷後的工件,必要時再施以消(xiāo)除應力(lì)處(chù)理。
影響調質工(gōng)件的質量,操縱工的水平是個重要因(yīn)素,同時,還有設備、材料和調質(zhì)前(qián)加工等多方(fāng)麵(miàn)的原因,我們以為:
(一)工件從(cóng)加(jiā)熱爐轉移到冷卻(què)槽速度緩(huǎn)慢,工件入(rù)水的(de)溫度已降到低(dī)於Ar3臨界點,產生部門分解,工件得到(dào)不完全淬火組織,達不到硬(yìng)度要求。所以小零件冷卻液要講究速度,大工件予冷要把握(wò)時(shí)間。
(二(èr))工件裝(zhuāng)爐量要公道(dào),以1~2層(céng)為宜,工件相互重疊造成加熱不平均,導(dǎo)致硬度(dù)不勻。
(三(sān))工件入水排列應保持一定間隔,過密使工件近處蒸氣膜破裂受阻,造成工件接近麵硬度偏低。
(四)開爐淬火,不能一口吻淬完,應視爐溫下降(jiàng)程度,半途閉爐重新升溫,以便前後工件淬後硬度一致。
(五)要留意冷卻液的溫度,10%鹽水的溫度如高於60℃,不(bú)能使用。冷(lěng)卻液不能有油汙、泥漿等雜質,不然,會泛起硬度不足(zú)或不平均現象。
(六)未經加工毛坯調質,硬度(dù)不會平均,如要得到好的(de)調質質量,毛坯應粗車(chē),棒料要鍛打。
(七)嚴把質量關,淬火後硬度偏低1~3個單位,可以調整回火溫度來達(dá)到硬度要求。但淬火後工件硬渡過低,有的(de)甚至隻有HRC25~35,必需重新淬火,毫不能(néng)隻施以中溫或低溫回火以達到圖紙要求完事,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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