|
5.3.2 淬火溫度的確定
& O- r; E1 n8 Z% B淬火溫度根據(jù)鋼的牌號進行選擇,,常用鋼的淬火溫度如表3所示,其中鑄鋼件淬火溫度選上限,。
4 G& n: Q: ]" n) p! j5.3.3 冷卻劑的選擇
5 j- [+ v/ z- Z% t. O5.3.3.1 水冷卻
# r: G B1 V2 f0 B1 ^) s6 K+ Va,、形狀簡單、截面δ<300mm的碳素鋼及部分中碳低合金鋼鍛件;4 A. w" v0 K, Z' H! y+ @4 I$ L; H
b,、形狀簡單,、截面δ<100mm的碳素鋼鑄件。
# U: @" g; K/ R; i1 D5.3.3.2 水淬油冷
" ~ y8 D$ n5 I2 ?/ d9 }9 Y8 aa,、 形狀簡單,、截面δ<500mm的中碳低合金鋼鍛件;4 v0 Z) y. \; R- s
b,、 形狀復(fù)雜,、截面δ>300mm的碳素鋼鍛件;- E3 O6 g4 }( v$ E) ?# ~; I& y; S
c,、 形狀復(fù)雜,、截面δ<100mm的碳素鋼鑄件
+ @( _% d4 k, B" g7 c' O8 \6 J9 \表3+ g( l) j, ^- {
鋼 號 淬火溫度(+10)
" D7 `) f% E, _+ r( ~℃ 鋼 號 淬火溫度(+10)
" |$ d+ ]( b, z% T3 V℃3 d0 G" N7 e- |7 [
35、ZG270-500 860 5CrMn,、5CrNiMo,、5CrNiW 850
/ z0 S2 ]! c! t0 [( p45、 ZG310-570 840 40Mn2,、ZG40 Mn2 840$ U( N/ N, i8 a8 M) L0 z% b
55 ,、60、ZG340-640 820 50Mn2,、ZG50 Mn2 820! _( j" r7 s) F$ y* {9 C
40Cr ,、ZG40Cr 850 9CrSi 8604 U" P9 H( k* \
55 Cr 830 9Cr、9Cr2 8704 G/ g2 Z! ?* p+ W
35 CrMo,、ZG35CrMo 860 60 CrMo 850
- y6 W% M9 [$ @- s& l9 ^' z9 j" x42 CrMo 850 60 CrMoV 860* g% W" e1 [: J# m- ?( N8 `; c
35SiMn,、ZG35 SiMn 880 60SiMnMo 820% R% s$ ]7 h4 k' ~7 c
30CrMnSi、ZG30CrMnSi 880 6CrW2Si 8601 q H6 a$ B2 Y/ [" S! `
35CrMnSi,、ZG35CrMnSi 880 GCr15,、GCr15SiMn 8305 H6 G+ v1 G* M- c5 v2 M
42MnMoV 860 2Cr13、3Cr13,、4Cr13 1000~10505 D) @! p8 c! `9 |1 I/ x4 K+ V
37SiMn2MoV 870 40MnMo 860% p, Z$ ?5 q8 ]7 t$ H; S
38CrMoAlA 940 55 Si2MnV 860* O$ U+ i; R+ G/ k5 n3 w) K3 b. q
40Cr2MoV 890 *42SiMn ZG42SiMn 850
4 Z* q* ^+ ~4 B- Y*35CrMoV 880 *40GrNi, 40GrNiMo 850: c' q0 M- L3 Q% m' L
*35GrMnMo 870 *40GrNi2Mo 870) [" I8 Q6 \2 v- K& \
*34 GrNi3Mo 860 *ZG50SiMn 8409 W6 E. J, q8 H; [1 I% g8 e5 u. |" N L
注:表3中加“*”符號者,,其材質(zhì)來自原大起公司標準,其余來自原大重公司標準,。
9 @) W. N9 d; h( j- u5.3.3.3 油冷
p. K, O! s! w/ ba,、 形狀復(fù)雜、截面δ<500mm的中碳低合金鋼鍛件,;. Z% Q* I: U" ^0 X0 a2 D- ?
b,、 形狀復(fù)雜、截面δ>100mm的碳素鋼鑄件,;& ~- k9 x- D6 f
c,、 中碳低合金鋼鑄件,;
) C( `+ M2 z, a" Cd、 中合金鋼,、高合金鋼鑄件,。: E* g/ L2 {( D0 ~/ O
5.3.3.4 溫度6 B7 P7 T6 R% d3 I0 O- y
淬火冷卻介質(zhì)的使用溫度分別為:淬火油為(40~80)℃,PVA(聚乙烯醇)水溶液為(25~45)℃,,PAG(聚烷撐二醇)水溶液為(25~70)℃,,食鹽水溶液為(10~60)℃,自來水為(15~40)℃,。
, y3 `8 s' R3 }) J; G2 G# |5.3.4 冷卻時間的確定9 y5 R2 `5 ~% _( s u7 Y& E
5.3.4.1 計算法確定冷卻時間
" P2 q; W4 ~: d% h4 j0 ?a,、 油冷時間:t =(9~12)S/mm×δmm;
( t: D3 W H. f2 i8 db,、 水冷時間:t =(1.5~2.0)S/mm×δmm,;
; S0 H1 H2 `! p- }c、 水淬油冷時間: 水:t =(0.8~1.0)S/mm×δmm,;
. [4 f5 e# f+ ~4 a油:t =(7~9)S/mm×δmm,;/ u: u( z2 p' h* J/ m" F
式中:t —需要的冷卻時間 δ—有效截面尺寸。
3 K: Y0 W6 i, v( `( W/ G. U5.3.4.2 圖示法確定冷卻時間" S+ P$ s+ W+ M% r) Y
淬火時水冷,、油冷,、水淬油冷的冷卻時間,也可根據(jù)有效截面尺寸由圖2 a,、b,、c分別確定。
" I% }& k- n8 L, Y' c C5 i" {' p. Q( S5 x
有效截面尺寸(mm) 有效截面尺寸(mm)4 X9 K# X, t% F) ^7 m8 k1 v p6 b( j; Q
a,、不同截面水冷時間 b,、不同截面油冷時間
& a& N( o3 D/ S0 ~: ^0 w$ ^* ] 0 o$ W4 ?, Q& K5 ], ~. V3 Z x
有效截面尺寸(mm)' [" i8 ?) t1 _ a8 {
c 、不同截面水淬油冷時間
# v9 g H6 E3 m" ~! _圖2 不同截面不同冷卻劑的冷卻時間曲線
" e V+ ~- F% Z; v1 M+ E# L8 ~注:①一般情況下,,可按中間的虛線考慮冷卻時間
/ T7 }4 I2 k$ }% B9 h* Z②形狀復(fù)雜截面差懸殊,、細長比較大的易變形零件按下限考慮冷卻時間。' W9 J# C) H1 a P8 R. F
③水淬油冷的總時間,,必須少于同截面的油冷時間。
' A; s. M6 q, S- K! r# X9 K6 M5.3.5 終冷溫度
1 J4 d% v8 S# a5 [8 U' m/ |各種鋼不同截面的終冷溫度按表4選取,。
" ?9 I7 ]* k* Q+ t. b7 ^" p表4
( F/ s6 V3 V3 P/ r鋼號 截面(mm)7 h% |/ a( h9 g3 b
<250 250~450 >450. J! y3 ` f: t; `
表面終冷溫度(℃)+ V; v* k0 n! Y/ N% V% q/ o
35,、45、ZG270-500,、ZG310-570,、40Cr、
, E) W$ u" w. t2 L/ b4 V35SiMn,、35CrMo,、45SiMn,、40CrMo" I' `' s$ Y* z1 T
30CrMnSi、35CrMnSi 100~150 150~200 200~2502 d1 T( O; W, `9 ~' N
55,、60,、50Cr、50Mn2,、42MnMoV,、
' u+ y' g6 N( z5 x/ j- ^1 _ r. hZG35CrMo、ZG35SiMn,、ZG45SiMn/ E; M _1 k8 r! n" i
ZG30CrMnSi,、ZG35CrMnSi、ZG40Cr3 D# O8 X% J/ J& u, O% @- ~6 J
ZG50Mn2,、40CrMnMo,、40Cr2MoV& N" N& k9 y) ~
37SiMn2 MoV、(35SiMn2MoV)( o* m- k3 m& L4 D' v# f/ i, G
55Si2MnV, 38CrMoAlA
6 n" g& F5 _- T/ o3 z& f6 Z; ]! b1Cr13,、2Cr13,、3Cr13、4Cr13,、 150~200 200~250 200~250& G0 C$ n7 N! e) R: z5 M6 K% h
5CrMnMo,、5CrNiMo、5CrNiW8 U& M5 `3 W( Y" r k9 s" @( A
9Cr,、9Cr2,、3 Cr2W8V、9CrSi3 A: ?& R* R/ ~5 s7 ?* [$ S+ F' J
60CrMnMo,、60SiMnMo,、60CrMoV
. Y( Z4 e! E; Q0 g8 f: v60CrMo、6CrW2Si,、GCr15,、GCr15SiMn 200~250 200~250 200~250
! d! d p. c7 I& C( ~注:①測定表面終冷溫度是在零件出淬火介質(zhì)2~3分鐘后測定。
* m+ R& D, N" z②表中規(guī)定的終冷溫度系指最大截面處之溫度,。
^ _( W. t# ~1 b: P5.3.6 回火溫度
; q% i) z7 z0 K7 U淬火后的回火溫度,,因鋼號和要求硬度不同而定,常用鋼的硬度與回火溫度的關(guān)系見表5,。
; o( N& J* a I# k) F# G4 _) Da 截面較大或淬火后硬度低的零件,,回火溫度允許比表5中的溫度低(10~50)℃或由工藝員確定。* b9 h/ y- \. S# q" n, p* A
b 截面較小或淬火后硬度偏高的零件,,回火溫度允許比表5中的溫度高(10~50)℃或由工藝員確定,。7 y3 u; n! M- o+ A
表 5( C: s- q4 P- [3 j# }6 [3 U
鋼號 硬度(HB) b4 d' {2 m$ E! |& |5 \
179~217 197~229 207~241 217~255 229~269 241~286 269~302+ K) ^. L4 L# }0 H
回火溫度(+10)℃5 H0 ?( R% R! \) U+ g
35 600 590 570 560 540 520
( g' g: G8 S K+ a45 610 600 590 580 570 560 530
" W7 F+ w7 `+ E; j. L7 o. L55,60 630 620 600 590 570 540+ N6 _9 m0 M' G+ H+ M) O) I/ J! S
40Cr 640 630 620 610 600 590 540
" o$ ]0 J- Z( S7 Y9 f% T35CrMo 620 610 600 590 580 570
/ v$ }% b. c/ \& O0 x35SiMn 610 600 590 580 570 560 550
; w5 q4 o: B4 p4 N1 F35CrMnSi 620 610 500 490
% Y1 O9 p9 z. b5 V+ O4 B續(xù)表57 w2 f- y) Q' H
鋼號 硬度(HB)
) E( K- F( e5 N# {5 R 179~217 197~229 207~241 217~255 229~269 241~286 269~302
* B8 Z! z% N' M8 f% F) B* T2 g 回火溫度(+10)℃& m$ N7 ^' @; D3 ]1 G( u( b1 L
42MnMoV 650 640 620 600
+ s$ `8 q- Q& i38CrMoAlA 690 680 660 640 620 610" w* A9 c+ s, y+ O
40CrMnMo 630 620 610 6000 h# T+ G8 y$ G" o O
37SiMn2MoV 700 680 670 650
! ^4 f6 ^' g4 u- y50Mn2 630 620 610 600 590 580& i. _$ ^' ]8 m# y9 m, c
60CrMo 640 630 620 600. t( h$ u3 |4 S n+ n4 i2 h
60CrMnMo 670 660 650 640 630
/ O. [ Z* c5 w3 W3 ~1 a5CrMnMo,、55Si2MnV 660 650 640 620 610
( k, l7 `5 k1 ^! m' c5 ~9Cr 9Cr2 750 730 720 710 700
0 u' Q) W. ]9 B. c! {; u: Z0 L9CrSi 720
( B- b7 W* j1 E5 W9 l L2Cr13 3Cr13 680 660 640/ G. K1 I- C% l# @ t
GCr15 700 690 680
# I, c' J2 v* s) P# O0 MGCr15SiMn 700 680 6607 W/ M6 p2 w0 \0 m! @
5CrNiMo 5CrNiW 630 620 600
3 Y( K& ]/ X4 C6 ^/ e6 w+ O6CrW2Si 670 660
# M0 G3 P2 D1 s: v& n+ ^7 KZG270-500 580 570 560 550 540 0 ~. a$ e* ?; j( \% k' Q, s) `
ZG310-570 600 590 580 570 550
# _0 M3 C( _. f1 x, }0 aZG35CrMo 610 600 590 580 560 3 v3 B0 M( l, M6 c
ZG35SiMn 590 580 570 560
: C$ k1 r2 ?: {/ ]" iZG35CrMnSi 610 600 590 3 s9 J% V# ?1 i
ZG50Mn2 610 600 590 580 " `* U; X, t0 O# R
42SiMn 580 560 540
8 G8 q. C% K; H# o) gZG42SiMn 580 560 540
2 l+ O1 C& ~4 w; C5 y42MnMoV 630 610+ R s4 _+ E; l6 c" B
38SiMnMo 590 570) l0 f' U2 v; g6 T% b
5.3.7 回火后的冷卻
( E0 b4 ]; ^5 P" J( U G; Q回火后一般在空氣中冷卻,,特殊情況由工藝員規(guī)定,。: e* \+ c8 m5 m1 h6 Y2 _
碳素鋼制造的零件,回火后一律空冷,。
$ a! l" q3 P* c' R6 C. A3 a# H合金鋼制造的零件,,視其對回火脆性敏感程度而確定回火后的冷卻方法。5 a3 ~% `3 }7 T- ?/ P# A6 n' x m
a,、一般合金結(jié)構(gòu)鋼零件,,無回火脆性或有輕微回火脆性,截面在500mm以下者,,回火后空冷,,截面大于500mm者,回火后爐冷至400 ℃出爐空冷,。; L* z$ `7 B1 E2 x# d) V
b,、有回火脆性的合金鋼零件,一般情況下回火后空冷,,當沖擊韌性要求較高時,,回火后油冷,然后進行補充回火以消除應(yīng)力,。% v& {: b* |) \, D
各種鋼對回火脆性的敏感程度見表6,。( _, a* G3 }# z, z0 T
表6
6 q" D) x; i4 O; V& A' M鋼 號 回火脆性
8 r" R" k& l: g! r0 Y% G6 p敏感程度 備 注
0 {% m q) D. t4 E; t35、45,、55,、60、35CrMo,、42CrMo,、9 G* ?. g5 U2 `4 K" g9 w7 `+ M
42MnMoV 無 碳素鋼回火脆性不敏感;當鋼中的含Mn,、P較高時,,含碳量增加,回火脆性增大,;含Mo在0.5%以下降低鋼的回火性,;) A1 A5 x# o6 g% J
Mn、Cr增加回火脆性,;含Cr—Mn,、Cr—Ni的鋼回火脆性敏感。+ @7 Q5 z: K+ k2 _
40Cr,、50Cr、35SiMn,、55 Cr,、0 o' I# q9 j2 M7 a; i3 I, w
50Mn2,、2 Cr13、3 Cr13,、G Cr15,、- a: p* f2 l2 U7 {" Y6 C' i
GCr15 SiMn 有 8 M5 D- G* l2 }; F
60CrMoV、60SiMnMo,、5CrMnMo,、
$ x" _& J% ^1 b% b/ L( x C5CrNi Mo、5 CrNiW,、9Cr,、9 Cr2、
. U* {6 u2 n" D37 SiMn2MoV,、* ~: x9 M$ u! D- q: K
6 CrW2Si,、3 Cr2W8V、40CrMoV
. `) D7 s8 ?( h9 s9Cr Si,、38CrMoAJA 輕微 ; I V% I( Q* P' |. G L
4 ~& r% R i- l7 K9 J& s
補充回火工藝曲線如圖3所示,。
% F; \& B$ O/ X, O0 M2 v) i" E3 z
: N$ H" c8 c0 A6 t6 E0 Y溫度 ℃
" b. g4 j/ i+ I; j$ S% W9 V4 T* F2 d 450+10 ℃
$ u" G4 j" E& X7 m2 ^" t " @) T' F8 q6 s4 K. G! L. d
+ S# G9 n7 v1 n: j: g5 ?" m! F
; a W) }/ E( `3 n/ C, n1 i
時間 h* [- A8 U9 ]2 ]3 h. S/ R3 a6 x2 i6 ~
截面mm 裝爐溫度℃ 升溫℃/時 保溫(小時) 冷卻℃/時 出爐溫度 ℃# k9 {, s; e0 Y' z }
<300 ≤350 ≤100 4 ≤60 ≤2006 _7 G0 U6 T1 a3 }! C( I
300~500 ≤350 ≤80 6 ≤60 ≤2009 m3 Q$ |1 ^! J* E( g
>500 ≤350 ≤70 8 ≤60 ≤200
& S. {' w6 @9 h9 A 圖3(含表) 補充回火工藝曲線0 e- ~' B6 d) n
; d: y: X8 {& ~2 b
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