調質是淬火加高溫回火的雙重熱處理,其目的是使工件(jiàn)具有良好的綜合機械機能。
調質鋼有碳素調質鋼和合金調質鋼二大類,無論(lùn)是(shì)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(guò)低,韌性進步而強度不足。為使調質件得到好的綜(zōng)合機(jī)能(néng),一(yī)般含碳(tàn)量控製在0.30~0.50%。
調質(zhì)淬火時,要求工件整個截麵淬透(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(de)顯微組織。小型工廠不可能每爐搞(gǎo)金相分析,一般隻作硬度測試,這就是說,淬火後的(de)硬度必需達到該材料(liào)的淬火硬度,回火後(hòu)硬度按圖要求來檢(jiǎn)查。
工件調質處理的操縱,必需嚴格按(àn)工藝文件執行,我們隻是對操縱過程中如何實施工藝提(tí)些看法。
1、 45號鋼(gāng)管的調質(zhì)
45號鋼管是中(zhōng)碳結構鋼,冷熱加工機(jī)能都不錯,機械(xiè)機能較好,且價(jià)格低、來源廣,所以應用廣泛。它的(de)最大弱點是淬透性低,截麵尺寸大和要求比較高的工件不宜采用。
45號鋼管淬火溫(wēn)度(dù)在A3+(30~50) ℃,在實際操縱中,一般是(shì)取上限的(de)。偏高的淬火溫度可以使工(gōng)件加熱(rè)速度加快,表麵氧化減少,且能進步工效。為使(shǐ)工件的奧氏體平均(jun1)化,就需要足夠的保溫時間。假(jiǎ)如實際裝爐量大,就需適(shì)當延長保溫時間。不然,可能會泛起因加熱不平均造成硬(yìng)度不足(zú)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(bì)病,影響淬火質(zhì)量。我們以(yǐ)為(wéi),如裝(zhuāng)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(yú)45號鋼管淬透性低,故(gù)應采用冷卻速度大的10%鹽水溶液。工件入水後,應(yīng)該淬透,但不是冷(lěng)透,假如工件在鹽水中(zhōng)冷透,就有可能使工件開裂,這是由於當(dāng)工件(jiàn)冷卻(què)到180℃左右時,奧氏體迅速轉變為馬氏(shì)體造成過大的組織應力(lì)所(suǒ)致(zhì)。因此,當(dāng)淬(cuì)火工件快冷到該溫度區域,就應采取緩冷的方法。因為(wéi)出水(shuǐ)溫度難(nán)以把握,須憑(píng)經驗操縱,當水中的工件抖(dǒu)動休(xiū)止,即可出水空冷(如能油冷更好)。另外,工(gōng)件入(rù)水宜動不宜靜,應按照工件的幾何外形,作規則運動。靜止的冷卻介質加上靜止的工(gōng)件,導致硬度不(bú)平(píng)均,應力不平均而使工(gōng)件變形大,甚至開裂。
45號鋼管調(diào)質件(jiàn)淬火後的硬度應該達(dá)到HRC56~59,截(jié)麵大的可能性低些(xiē),但不能低於HRC48,不然,就說(shuō)明工件未得(dé)到完全淬火,組織中可能泛起索氏體甚至(zhì)鐵素(sù)體組(zǔ)織,這種組織通過回火,仍舊留存在基體中(zhōng),達不到調質的(de)目的。
45號鋼管淬(cuì)火後的高溫回火,加熱溫度(dù)通常為560~600℃,硬度要求為HRC22~34。由於調質的目(mù)的(de)是得到綜合機械機能,所以硬度範圍比較寬。但圖紙有硬度要求的,就要按圖紙要求調(diào)整回(huí)火溫度,以保(bǎo)證硬度。如有些軸類零件要求強度高,硬度要求就高;而有些(xiē)齒輪、帶鍵槽的軸類零件,因調質後還要進行銑、插加工,硬度要求就低些。關(guān)於回火保溫時間,視硬度要乞降工(gōng)件大小而定,我們以為(wéi),回火後的硬度取決於回(huí)火溫(wēn)度,與回火時間關係不大,但必需回透,一般工件回(huí)火保溫(wēn)時(shí)間總在一(yī)小時以上。
2、40Cr鋼管的調質處理
Cr能增加鋼的淬透性,進步鋼的強度和回火不亂性,具有優良的機械機能。截麵尺(chǐ)寸大或重要(yào)的調質工件(jiàn),應(yīng)采用Cr鋼。但Cr鋼有(yǒu)第二類回火脆(cuì)性。
40Cr工件(jiàn)調(diào)質的淬回火,各種參數工藝卡片都有劃定,我們在實際操縱中體會是:
(一)40Cr工件淬火後應(yīng)采用油冷,40Cr鋼的淬透性較好,在油中冷卻能淬硬,而且工件的變(biàn)形、開裂傾向小。但是小型企業在供油緊張的情況下,對外形不(bú)複雜的(de)工(gōng)件,可以在(zài)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水、出水(shuǐ)的溫度。
(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,硬度降低難題。
(三(sān))40Cr工件高溫回火後,外形複雜的在油中冷卻,簡樸的在水中冷卻,目的是避免第二(èr)類回火脆性的影響。回火快冷後的工件,必要時再施以消除應力處理。
影響調質工件的質量,操縱工的水平是個(gè)重要因素(sù),同時,還有設(shè)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卻槽速度緩慢,工件入水的溫度已降到低於Ar3臨界點,產生部門分解,工件得到不完全淬火組織(zhī),達(dá)不到硬度要求。所以小零件冷卻液要講究速度(dù),大工件(jiàn)予冷要把握時間。
(二)工件裝爐量要公道,以1~2層(céng)為宜,工件相互重疊造成加熱不平(píng)均,導致硬度不勻(yún)。
(三)工件入水排列應保(bǎo)持一(yī)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(yīng)視爐溫下降程度(dù),半途(tú)閉爐重新升溫,以便前後工件淬(cuì)後硬(yìng)度一(yī)致。
(五(wǔ))要留意冷卻液的溫度(dù),10%鹽水的溫度如高於60℃,不(bú)能使用。冷卻液不能有油汙、泥漿等雜質(zhì),不然,會泛起硬度不足或不(bú)平均(jun1)現象。
(六)未經加工毛坯調(diào)質,硬度(dù)不會平均,如要得到好的調質質量,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(dān)位,可以調整回火溫度來達到硬度要求。但淬火(huǒ)後工件硬渡過低(dī),有的甚至隻有HRC25~35,必需(xū)重新(xīn)淬火(huǒ),毫(háo)不能隻施以中溫或低溫回火以達到圖紙要求完(wán)事,不然,失去了調質的意義(yì),並有可能產生嚴峻的後果。
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