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熱處理——淬火工藝

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熱處理——淬火工藝

發布日期:2017-11-13 00:00 來源:http://www.5154092.com 點擊:

淬火介質工藝是將鋼加熱到AC3或AC1點以上某一溫度,保持一段時間,然后以適當速度冷卻獲得馬氏體和(或)貝氏體組織的熱處理工藝。

淬火介質是在高溫區冷卻速度得到提高的淬火劑。獲得淬火介質的基本途徑有兩種,一種是選取不同類型和不同黏度的礦物油,以適當的配比相互混合,通過提高特性溫度來提高高溫區冷卻能力;另一種是在普通淬火油中加入添加劑,在油中形成粉灰狀浮游物。添加劑游磺酸的鋇鹽、鈉鹽、鈣鹽以及磷酸鹽、硬脂酸鹽等。生產實踐表明,淬火介質在過冷奧氏體不穩定區冷卻速度明顯高于普通淬火劑,而在低溫馬氏體轉變區冷速與普通淬火劑相接近。這樣既可得到較高的淬透性和淬硬性,又大大減少了變形,適用于形狀復雜的合金鋼工件的淬火。

(1)加熱溫度

淬火加熱溫度根據鋼的成分、組織和不同的性能要求來確定。亞共析鋼是AC3+(30—50℃);共析鋼和過共析鋼是AC1+(30—50℃)。淬火加熱溫度若選用低于AC3的溫度,則此時鋼尚未完 全奧氏體化,存在有部分未轉變的鐵素體,淬火后鐵素體仍保留在淬火組織中。鐵素體的硬度較低,從而使淬火后的硬度達不到要求,同時也會影響其他力學性能。若將亞共析鋼加熱到遠高于AC3溫度淬火,則奧氏體晶粒回顯著粗大,而破壞淬火后的性能。所以亞共析鋼淬火加熱溫度選用AC3+(30—50℃),這樣既保證充分奧氏體化,又保持奧氏體晶粒的細小。

在實際生產中還根據情況適當提高20℃左右。在此溫度范圍內加熱,其組織為細小晶粒的奧氏體和部分細小均勻分布的未溶碳化物。淬火后除極少數殘余奧氏體外,其組織為片狀馬氏體基體上均勻分布的細小的碳化物質點。這樣的組織硬度高、耐磨性號,并且脆性相對較少。溫度不能低于AC1,因為此時鋼材尚未奧氏體化。若加熱到略高于AC1溫度時,珠光體完 全轉變承奧氏體,并又少量的滲碳體溶入奧氏體。此時奧氏體晶粒細小,且其碳的質量分數已稍高與共析成分。如果繼續升高溫度,則二次滲碳體不斷溶入奧氏體,致使奧氏體晶粒不斷長大,其碳濃度不斷升高,會導致淬火變形傾向增大、淬火組織顯微裂紋增多及脆性增大。同時由于奧氏體含碳量過高,使淬火后殘余奧氏體數量增多,降低工件的硬度和耐磨性。因此過共析鋼的淬火加熱溫度高于AC1太多是不合適的,加熱到完 全奧氏體化的ACm或以上溫度就更不合適。

在生產實踐中選擇工件的淬火加熱溫度時,除了遵守上述一般原則外,還要考慮工件的化學成分、技術要求、尺寸形狀、原始組織以及加熱設備、冷卻介質等諸多因素的影響,對加熱溫度予以適當調整。如合金鋼零件,通常取上限,對于形狀復雜零件取下限。

(2)保溫時間

為了使工件內外各部分均完成組織轉變、碳化物溶解及奧氏體的成分均勻化,就要在淬火加熱溫度保溫一 定時間。

(3)淬火介質

工件進行淬火冷卻所使用的介質稱為淬火冷卻介質(或淬火介質)。理想的淬火介質應具備的條件是使工件既能淬成馬氏體,又不致引起太大的淬火應力。這就要求在C曲線的“鼻子”以上溫度緩冷,以減小急冷所產生的熱應力;在“鼻子”處冷卻速度要大于臨界冷卻速度,以保證過冷奧氏體不發生非馬氏體轉變;在“鼻子”下方,特別使Ms點一下溫度時,冷卻速度應盡量小,以減小組織轉變的應力。

淬火介質

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