調質是淬火加高溫回火的雙重熱處理,其(qí)目的是(shì)使(shǐ)工件(jiàn)具有良好的綜合機械機能。
調質鋼有碳素調質鋼和(hé)合金調(diào)質鋼二大類,無(wú)論是碳鋼仍是合金鋼(gāng),其含碳量控製比較嚴格。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,韌性進步而強度不足。為使(shǐ)調(diào)質件得到好的綜合機能,一般含碳(tàn)量控製在0.30~0.50%。
調質淬火時,要求(qiú)工件整個截麵淬透,使(shǐ)工(gōng)件得到以細針狀(zhuàng)淬火馬氏體為主的(de)顯微組織。通過高溫回火,得到以平均回火索氏體為主的(de)顯微組織。小型工廠不可能每爐搞金(jīn)相分析,一般隻作硬(yìng)度測(cè)試(shì),這就是說,淬火後的硬度(dù)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(lǐ)的操縱,必需嚴格按工藝(yì)文件執行,我們隻是對操縱過程中如何實施工(gōng)藝(yì)提(tí)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(bú)錯,機械機能較好,且價格低、來源廣,所以應用(yòng)廣泛。它的最大弱(ruò)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號鋼(gāng)管淬火溫度在A3+(30~50) ℃,在實際操縱中,一般是取上限的。偏(piān)高的淬火溫度可以使工件(jiàn)加(jiā)熱速度加快,表麵氧(yǎng)化減少,且能進步工效。為使工件的奧氏體平均化,就需要足夠的保(bǎo)溫(wēn)時間。假如實際裝爐量大,就需適當延長保溫時間。不然,可能會泛起因加熱不平均造成硬度不足的現象。但保溫時(shí)間過長,也會也泛起晶粒粗(cū)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(liàng)大於工藝文件的劃定,加熱保溫時間需延長1/5。
由於45號(hào)鋼管淬透性低,故應采用冷卻速度大的10%鹽(yán)水溶液。工(gōng)件入水後,應該淬透,但不是冷透,假(jiǎ)如工件在鹽(yán)水中冷透,就有(yǒu)可(kě)能使工件(jiàn)開(kāi)裂,這是(shì)由於當工件冷卻到180℃左(zuǒ)右時,奧(ào)氏體迅(xùn)速轉變(biàn)為馬(mǎ)氏體造成過大的組織應力所致。因此(cǐ),當淬火(huǒ)工(gōng)件快冷到該溫(wēn)度區域,就應采取緩冷的方法。因為出水溫度難以把握,須憑(píng)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,應按照工件的幾何(hé)外形,作規則運動。靜(jìng)止的冷卻介質加上靜止的工件(jiàn),導致硬度不平均,應力不平均而使工件變形大,甚(shèn)至開(kāi)裂。
45號(hào)鋼管調質件(jiàn)淬火後的硬度應該達到HRC56~59,截麵大的可能性低些(xiē),但不能低於HRC48,不然,就說明工(gōng)件未(wèi)得到完(wán)全淬火,組織中可能泛(fàn)起索(suǒ)氏體甚至鐵素體組織,這種組織通過回火,仍舊留存在基體中,達不到調質(zhì)的目的(de)。
45號鋼(gāng)管淬火(huǒ)後的高溫回火,加熱溫度通常為(wéi)560~600℃,硬(yìng)度要求為HRC22~34。由於調質的目的是得到綜(zōng)合機械機能,所以硬度範圍比較寬(kuān)。但圖紙有硬(yìng)度要求的,就要按圖紙要求調整回火溫(wēn)度,以保(bǎo)證硬度。如有些軸類零件要求強度高,硬度(dù)要求就高(gāo);而有些齒輪、帶鍵槽的軸類零件,因調質後還(hái)要進行銑(xǐ)、插加工,硬度要求就低些。關於(yú)回火保溫時間(jiān),視硬度要乞(qǐ)降工件大小而定,我們以為,回火後的硬度取決於回火溫(wēn)度,與回火時間關係不大(dà),但必需回透,一(yī)般工件回火保溫時間總在一小時以上。
2、40Cr鋼管(guǎn)的調質處理
Cr能增加鋼的淬透性(xìng),進步鋼的強度和回火(huǒ)不亂性,具有優良的機械機能。截麵尺寸大或重要(yào)的(de)調質工件,應采用(yòng)Cr鋼。但Cr鋼有第二類(lèi)回(huí)火脆性(xìng)。
40Cr工(gōng)件調質的淬回火,各種參(cān)數工藝卡片都有劃定,我們在(zài)實際操縱中體會是:
(一)40Cr工件淬火後應采用油冷,40Cr鋼的淬透性較好,在(zài)油中冷卻能淬硬,而且工件的(de)變形、開裂(liè)傾向小(xiǎo)。但是小型企業在供油緊張的情況下,對外形不複雜的工件,可以在水中淬(cuì)火,並未(wèi)發現開裂,隻是操縱者要憑經驗嚴格把握入水(shuǐ)、出水的溫度。
(二)40Cr工件調質後硬度仍舊偏高,第二次回(huí)火溫度就要增加(jiā)20~50℃,不然,硬度降低難題。
(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,目的是避免第二類回(huí)火脆性的(de)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(zhì)工件的質量(liàng),操縱工的水平是個重要因素,同時,還有設備、材料(liào)和調質(zhì)前加工等(děng)多方麵的原因,我們以(yǐ)為:
(一)工件從加熱(rè)爐轉移到冷卻槽速度緩慢,工件入水的溫度已降到低於Ar3臨界點,產生(shēng)部門分解,工件(jiàn)得(dé)到不完全淬火組織(zhī),達不(bú)到硬度要求。所以(yǐ)小(xiǎo)零件冷卻液要講究速度(dù),大工件予冷要把握時間。
(二)工件裝爐量要公道,以1~2層(céng)為宜,工件相互重疊造(zào)成加熱不平均,導(dǎo)致硬度(dù)不勻。
(三)工件入水排列應保(bǎo)持一定(dìng)間隔,過密使工件近處蒸氣膜(mó)破裂受阻(zǔ),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(xià)降程度,半途閉爐重新升溫,以便前後(hòu)工件(jiàn)淬後硬度一致。
(五)要留意冷卻液的溫度,10%鹽水(shuǐ)的溫度如高於60℃,不能使用。冷(lěng)卻液不能(néng)有油(yóu)汙、泥漿等雜質,不然,會泛(fàn)起(qǐ)硬度不(bú)足或(huò)不平均現象。
(六)未經加(jiā)工毛坯調質,硬度不會(huì)平均(jun1),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(liàng)關,淬火後硬度偏低1~3個單位,可以調整回火溫(wēn)度來達到硬度要求。但淬火後工件硬渡過(guò)低,有的甚至隻有HRC25~35,必需重新淬火,毫(háo)不能隻施以中溫或低(dī)溫(wēn)回火以達到圖紙要(yào)求完事,不然,失去了調質(zhì)的(de)意義,並有可(kě)能產生嚴峻的後果。
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