調質是淬火加(jiā)高溫回火的雙重熱處理,其目的是(shì)使工(gōng)件具有良好(hǎo)的綜合機械機能。
調質鋼有碳素調(diào)質鋼和合金調質(zhì)鋼二大類,無論是碳鋼仍是合金鋼,其含碳量控製比較嚴(yán)格。假如含碳量過高,調質後工件的強度雖高,但韌性不夠,如含碳量過低(dī),韌性進(jìn)步而強度不足。為使調質件得(dé)到(dào)好的綜(zōng)合機能,一般含碳量控製在(zài)0.30~0.50%。
調質淬火時,要求工件整個截麵淬透,使工件得到以細針狀淬(cuì)火馬氏(shì)體為主的顯微組織。通過高溫(wēn)回火,得到以平均回火索氏體為主的顯微組織。小型工廠不可能每爐搞金相分析,一般隻作硬(yìng)度測試,這就是說,淬火後的硬度必需(xū)達到該材料的(de)淬火(huǒ)硬度(dù),回火後(hòu)硬(yìng)度(dù)按圖要求來檢查。
工件調(diào)質處理(lǐ)的操縱,必需嚴格按工藝文件執行,我們隻是對操縱過程中如何實施工藝提些看法。
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(zuì)大弱(ruò)點是淬透性低,截麵尺寸大和要求比(bǐ)較(jiào)高的工件不宜采用。
45號鋼管淬火(huǒ)溫度(dù)在A3+(30~50) ℃,在實(shí)際操縱中,一般是取上限的。偏高(gāo)的(de)淬火溫度可以使工件加熱速度加快,表麵氧化減少,且能進(jìn)步工效。為使工件的奧氏體平均化,就需(xū)要足夠的保溫時間。假如實(shí)際裝爐量大,就(jiù)需適當延長保溫時(shí)間。不然,可能會泛起因加熱(rè)不平均造成硬度不足的現象。但保溫(wēn)時間過長,也會也泛起晶粒粗大(dà),氧化脫碳嚴峻的弊病,影(yǐng)響淬火質量。我們以為,如(rú)裝爐量大於工藝文件的劃定(dìng),加熱保溫時間需延長1/5。
由於45號鋼管淬透(tòu)性低,故應采(cǎi)用冷卻速度大(dà)的10%鹽水溶液(yè)。工(gōng)件入水後(hòu),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(de)組織應力所致。因此,當淬火(huǒ)工件快冷到該溫度區域(yù),就(jiù)應采取(qǔ)緩冷的方法。因為出水溫度難以把握,須憑經驗操縱(zòng),當水中的工件抖動休止,即(jí)可出水空冷(如能油冷更好(hǎo))。另外,工件入水宜動(dòng)不宜靜,應按照工件(jiàn)的幾何外形,作規則運動。靜止的冷(lěng)卻介質加上靜止(zhǐ)的工件,導致硬度(dù)不平均,應力(lì)不平均而使工件變形大,甚(shèn)至開裂。
45號(hào)鋼管調質件(jiàn)淬(cuì)火後的硬(yìng)度應該達到HRC56~59,截麵(miàn)大的可能性低(dī)些(xiē),但不能(néng)低於HRC48,不然,就說明工件未得到完(wán)全淬火,組織中可能泛起索氏體甚至鐵素體組織,這(zhè)種(zhǒng)組織通過回(huí)火,仍(réng)舊留存在基體中,達不到調(diào)質的(de)目的。
45號鋼管淬火後的高溫回火,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到綜合機(jī)械機能,所以硬度(dù)範圍比較寬。但圖紙有硬度要求的,就(jiù)要按圖(tú)紙要求調整回火溫(wēn)度,以保證硬度。如(rú)有些軸(zhóu)類零件要求強度高,硬度要(yào)求就高;而有些齒輪、帶鍵槽的軸類零件,因調質後還要進行銑、插加工(gōng),硬度要求(qiú)就低些。關(guān)於(yú)回火保溫時間,視硬度要乞降工件大(dà)小而定,我們以為,回(huí)火後的硬(yìng)度取決於回火(huǒ)溫度,與回火時間關係不大,但必需回透,一般(bān)工件回火保溫時間總在一小時以上。
2、40Cr鋼管的調質處(chù)理
Cr能增加鋼的淬透性,進步(bù)鋼的(de)強度和回(huí)火不亂性,具有(yǒu)優良的機(jī)械機能。截(jié)麵尺寸大或重要(yào)的調質工件,應采用Cr鋼。但Cr鋼有第二類回(huí)火脆性。
40Cr工件調質的淬回火,各(gè)種參(cān)數工藝卡(kǎ)片都有劃定,我們在實際操縱中體會是(shì):
(一)40Cr工件淬火(huǒ)後應采用油冷,40Cr鋼的淬(cuì)透(tòu)性較好,在油中(zhōng)冷卻能淬硬,而且工件的變形、開裂(liè)傾向小。但是小(xiǎo)型企業在供油緊張的情況下,對外形不複雜的工件(jiàn),可以在水中淬火,並未發現開裂,隻是(shì)操縱者要憑經驗嚴格把握入(rù)水(shuǐ)、出水的溫度。
(二(èr))40Cr工件調質後硬(yìng)度(dù)仍舊偏高(gāo),第二次回火(huǒ)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,外形複雜的在油中冷卻,簡(jiǎn)樸(pǔ)的在水中冷卻,目的是避免第二(èr)類回火(huǒ)脆性的影響。回火快冷後的工件,必要時再施(shī)以消除應力處理。
影響調(diào)質工件的質(zhì)量,操縱工的水平是個重要因素,同時,還有設備、材料和調質(zhì)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卻槽速度緩慢(màn),工件入水的溫(wēn)度已降到低於(yú)Ar3臨界點,產生部門分解,工件得到不完全淬火組(zǔ)織,達不到硬度要求。所以小(xiǎo)零件冷卻液(yè)要講究速(sù)度,大工件予(yǔ)冷要把握時間。
(二(èr))工件裝爐量要公道,以1~2層(céng)為宜,工(gōng)件相互重(chóng)疊造成(chéng)加熱不平均,導致硬度不勻。
(三)工件入水(shuǐ)排列應保持一定間隔,過(guò)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,應視爐溫下降程度,半途閉爐重新升(shēng)溫,以便前後工件淬後硬度一致。
(五)要留意冷卻(què)液的溫度,10%鹽水的溫度如高於60℃,不能使用。冷卻液不能有油汙、泥漿等雜質,不然,會泛起硬度(dù)不(bú)足或不平(píng)均(jun1)現(xiàn)象。
(六)未經加工毛坯調(diào)質,硬度不會(huì)平均,如要得到好的調質質量,毛坯應粗車,棒料要鍛打。
(七)嚴把質量關,淬火後硬度(dù)偏低1~3個單位,可以調整回火溫度(dù)來達到硬度(dù)要求。但淬(cuì)火後工件硬渡過低,有的甚至隻有(yǒu)HRC25~35,必需重新淬火,毫不能隻施以中溫或低溫回火以達到圖紙要求完(wán)事(shì),不然,失去(qù)了調質的(de)意義,並有可(kě)能產生(shēng)嚴峻的後果。
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