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45鋼和40Cr鋼調質的熱處理工藝,45鋼和40Cr鋼調質的熱處理工藝

2019-11-10 11:27   评论:68 点击:293
45鋼和40Cr鋼調質的熱處理工藝調質是淬火加高溫回火的雙重熱處理,其目的是使工件具有良好的綜合機械性能。 調質鋼有碳素調質鋼和合金調質鋼二大類,不管是碳鋼還是合金鋼,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。為使調質件得到好的綜合性能,一般含碳量控製在0.30~0.50%。 調質淬火時,要求工件全部截麵淬透,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,得到以均勻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 ,一般隻作硬度測試,這就是說,淬火後的硬度必須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,必須嚴格按工藝文件履行,我們隻是對操縱過程中如何實施工藝提些看法 。 1、 45鋼的調質 45鋼是中碳結構鋼,冷熱加工性能都不錯,機械性能較好,且價格低、來源廣,所以利用廣泛。它的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鋼淬火溫度在A3+(30~50) ℃,在實際操縱中 ,一般是取上限的。偏高的淬火溫度可以使工件加熱速度加快,表麵氧化減少 ,且能進步工效。為使工件的奧氏體均勻化,就需要足夠的保溫時間 。假如實際裝爐量大,就需適當延長保溫時間。不然,可能會出現因加熱不均勻造成硬度不足的現象。但保溫時間過長,也會也出現晶粒粗大 ,氧化脫碳嚴重的弊病,影響淬火質量。我們以為 ,如裝爐量大於工藝文件的規定,加熱保溫時間需延長1/5。 由於45鋼淬透性低,故應采用冷卻速度大的10%鹽水溶液。工件進水後 ,應當淬透,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℃擺布時,奧氏體迅速改變為馬氏體造成過大的組織應力所致 。是以,當淬火工件快冷到該溫度區域,就應采取緩冷的方法。由於出水溫度難以把握,須憑經驗操縱,當水中的工件抖動停止,即可出水空冷(如能油冷更好)。另外,工件進水宜動不宜靜,應按照工件的幾何外形,作規則活動 。靜止的冷卻介質加上靜止的工件,導致硬度不均勻,應力不均勻而使工件變形大,甚至開裂。 45鋼調質件淬火後的硬度應當達到HRC56~59,截麵大的可能性低些 ,但不能低於HRC48,不然 ,就說明工件未得到完全淬火,組織中可能出現索氏體甚至鐵素體組織,這類組織通過回火 ,仍然保存在基體中,達不到調質的目的。 45鋼淬火後的高溫回火,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械性能,所以硬度範圍比較寬。但圖紙有硬度要求的,就要按圖紙要求調整回火溫度,以保證硬度。如有些軸類零件要求強度高,硬度要求就高;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,硬度要求就低些。關於回火保溫時間,視硬度要求和工件大小而定,我們以為 ,回火後的硬度取決於回火溫度,與回火時間關係不大,但必須回透 ,一般工件回火保溫時間總在一小時以上。 2、40Cr鋼的調質處理 Cr能增加鋼的淬透性 ,進步鋼的強度和回火穩定性,具有良好的機械性能。截麵尺寸大或首要的調質工件,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,各種參數工藝卡片都有規定,我們在實際操縱中體會是: (一)40Cr工件淬火後應采用油冷,40Cr鋼的淬透性較好,在油中冷卻能淬硬 ,而且工件的變形、開裂傾向小。但是小型企業在供油緊張的情況下,對外形不複雜的工件,可以在水中淬火,並未發現開裂,隻是操縱者要憑經驗嚴格把握進水、出水的溫度。 (二)40Cr工件調質後硬度仍然偏高,第二次回火溫度就要增加20~50℃,不然 ,硬度降低困難。 (三)40Cr工件高溫回火後,外形複雜的在油中冷卻,簡單的在水中冷卻 ,目的是避免第二類回火脆性的影響。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 ,操縱工的水平是個首要身分,同時,還有設備、材料和調質前加工等多方麵的啟事,我們以為: (一)工件從加熱爐轉移到冷卻槽速度緩慢,工件進水的溫度已降到低於Ar3臨界點,產生部分分解,工件得到不完全淬火組織 ,達不到硬度要求。所以小零件冷卻液要講究速度,大工件予冷要把握時間。 (二)工件裝爐量要公道,以1~2層為宜,工件相互堆疊造成加熱不均勻,導致硬度不勻。 (三)工件進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,不能一口氣淬完 ,應視爐溫下降程度,中途閉爐從頭升溫,以便前後工件淬後硬度一致。 (五)要重視冷卻液的溫度,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,會出現硬度不足或不均勻現象。 (六)未經加工毛坯調質,硬度不會均勻 ,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,淬火後硬度偏低1~3個單位 ,可以調整回火溫度來達到硬度要求 。但淬火後工件硬度過低,有的甚至隻有HRC25~35 ,必須從頭淬火,盡不能隻施以中溫或低溫回火以達到圖紙要求完事,不然,失往了調質的意義,並有可能產生嚴重的後果。

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