45鋼,、40Cr鋼調(diào)質(zhì)的熱處理工藝

yudegang0629

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45鋼,、40Cr鋼調(diào)質(zhì)的熱處理工藝
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% `* K8 V3 R0 G" E# l6 u) L0 i0 B調(diào)質(zhì)是淬火加高溫回火的雙重?zé)崽幚恚�其目的是使工件具有良好的綜合機(jī)械性能,。
. M1 m; a0 E0 C6 H　　調(diào)質(zhì)鋼有碳素調(diào)質(zhì)鋼和合金調(diào)質(zhì)鋼二大類,，不管是碳鋼還是合金鋼，其含碳量控制比較嚴(yán)格,。如果含碳量過高,，調(diào)質(zhì)后工件的強(qiáng)度雖高，但韌性不夠,，如含碳量過低,，韌性提高而強(qiáng)度不足。為使調(diào)質(zhì)件得到好的綜合性能,，一般含碳量控制在0.30~0.50%,。
　　調(diào)質(zhì)淬火時，要求工件整個截面淬透,，使工件得到以細(xì)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,，一般只作硬度測試，這就是說,，淬火后的硬度必須達(dá)到該材料的淬火硬度,，回火后硬度按圖要求來檢查。
# N5 y& l. L/ T) S, N　　工件調(diào)質(zhì)處理的操作,，必須嚴(yán)格按工藝文件執(zhí)行,，我們只是對操作過程中如何實(shí)施工藝提些看法。
7 ^: ?' J2 d3 x3 I8 C9 l/ F　　1,、45鋼的調(diào)質(zhì)
　　45鋼是中碳結(jié)構(gòu)鋼,，冷熱加工性能都不錯，機(jī)械性能較好,，且價格低,、來源廣,，所以應(yīng)用廣泛。它的最大弱點(diǎn)是淬透性低,，截面尺寸大和要求比較高的工件不宜采用,。
! U; F9 N6 y. S5 E　　45鋼淬火溫度在A3+(30~50)℃，在實(shí)際操作中,，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，表面氧化減少,，且能提高工效,。為使工件的奧氏體均勻化，就需要足夠的保溫時間,。如果實(shí)際裝爐量大,，就需適當(dāng)延長保溫時間。不然,，可能會出現(xiàn)因加熱不均勻造成硬度不足的現(xiàn)象,。但保溫時間過長，也會也出現(xiàn)晶粒粗大,，氧化脫碳嚴(yán)重的弊病,，影響淬火質(zhì)量。我們認(rèn)為,，如裝爐量大于工藝文件的規(guī)定,，加熱保溫時間需延長1/5。
2 O/ t; }" Z, B' L: ~( G+ r& U　　因?yàn)?5鋼淬透性低,，故應(yīng)采用冷卻速度大的10%鹽水溶液,。工件入水后，應(yīng)該淬透,，但不是冷透，如果工件在鹽水中冷透,，就有可能使工件開裂,，這是因?yàn)楫?dāng)工件冷卻到180℃左右時，奧氏體迅速轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體造成過大的組織應(yīng)力所致,。因此,，當(dāng)淬火工件快冷到該溫度區(qū)域，就應(yīng)采取緩冷的方法,。由于出水溫度難以掌握,，須憑經(jīng)驗(yàn)操作，當(dāng)水中的工件抖動停止,，即可出水空冷(如能油冷更好),。另外,，工件入水宜動不宜靜，應(yīng)按照工件的幾何形狀,，作規(guī)則運(yùn)動,。靜止的冷卻介質(zhì)加上靜止的工件，導(dǎo)致硬度不均勻,，應(yīng)力不均勻而使工件變形大,，甚至開裂。
　　45鋼調(diào)質(zhì)件淬火后的硬度應(yīng)該達(dá)到HRC56~59,，截面大的可能性低些,，但不能低于HRC48，不然,，就說明工件未得到完全淬火,，組織中可能出現(xiàn)索氏體甚至鐵素體組織，這種組織通過回火,，仍然保留在基體中,，達(dá)不到調(diào)質(zhì)的目的。
# P+ v- O' s7 X0 {6 J3 z　　45鋼淬火后的高溫回火,，加熱溫度通常為560~600℃,，硬度要求為HRC22~34。因?yàn)檎{(diào)質(zhì)的目的是得到綜合機(jī)械性能,，所以硬度范圍比較寬,。但圖紙有硬度要求的，就要按圖紙要求調(diào)整回火溫度,，以保證硬度,。如有些軸類零件要求強(qiáng)度高，硬度要求就高,；而有些齒輪,、帶鍵槽的軸類零件，因調(diào)質(zhì)后還要進(jìn)行銑,、插加工,，硬度要求就低些。關(guān)于回火保溫時間,，視硬度要求和工件大小而定,，我們認(rèn)為，回火后的硬度取決于回火溫度,，與回火時間關(guān)系不大,，但必須回透，一般工件回火保溫時間總在一小時以上,。
, [9 C3 j* B! O  Y' c　　2,、40Cr鋼的調(diào)質(zhì)處理
　　Cr能增加鋼的淬透性,，提高鋼的強(qiáng)度和回火穩(wěn)定性，具有優(yōu)良的機(jī)械性能,。截面尺寸大或重要的調(diào)質(zhì)工件,，應(yīng)采用Cr鋼。但Cr鋼有第二類回火脆性,。
　　40Cr工件調(diào)質(zhì)的淬回火,，各種參數(shù)工藝卡片都有規(guī)定，我們在實(shí)際操作中體會是：
4 z" y" a: E/ z　　(一)40Cr工件淬火后應(yīng)采用油冷,，40Cr鋼的淬透性較好,，在油中冷卻能淬硬，而且工件的變形,、開裂傾向小,。但是小型企業(yè)在供油緊張的情況下，對形狀不復(fù)雜的工件,，可以在水中淬火,，并未發(fā)現(xiàn)開裂，只是操作者要憑經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)格掌握入水,、出水的溫度,。
9 ~7 Q% _% ~+ i( V5 g　　(二)40Cr工件調(diào)質(zhì)后硬度仍然偏高，第二次回火溫度就要增加20~50℃,，不然,，硬度降低困難。
$ R# S! ~0 r: M) G  y  [　　(三)40Cr工件高溫回火后,，形狀復(fù)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,�,；鼗鹂炖浜蟮墓ぜ�，必要時再施以消除應(yīng)力處理,。
& C5 L, V* h5 P* u/ N　　影響調(diào)質(zhì)工件的質(zhì)量,，操作工的水平是個重要因素，同時,，還有設(shè)備,、材料和調(diào)質(zhì)前加工等多方面的原因,，我們認(rèn)為：
1 k! ~1 j+ b, D6 ^5 |　　(一)工件從加熱爐轉(zhuǎn)移到冷卻槽速度緩慢,，工件入水的溫度已降到低于Ar3臨界點(diǎn)，產(chǎn)生部分分解,，工件得到不完全淬火組織,，達(dá)不到硬度要求,。所以小零件冷卻液要講究速度，大工件予冷要掌握時間,。
　　(二)工件裝爐量要合理,，以1~2層為宜，工件相互重疊造成加熱不均勻,，導(dǎo)致硬度不勻,。
5 m3 A# r' U9 ]4 }- y" }8 e- r　　(三)工件入水排列應(yīng)保持一定距離，過密使工件近處蒸氣膜破裂受阻,，造成工件接近面硬度偏低,。
　　(四)開爐淬火，不能一口氣淬完,，應(yīng)視爐溫下降程度,，中途閉爐重新升溫，以便前后工件淬后硬度一致,。
) k- e! J( _1 y6 U0 X: O; h: U　　(五)要注意冷卻液的溫度,，10%鹽水的溫度如高于60℃，不能使用,。冷卻液不能有油污,、泥漿等雜質(zhì)，不然,，會出現(xiàn)硬度不足或不均勻現(xiàn)象,。
+ z" y. V' {1 ^  W/ B# T/ t　　(六)未經(jīng)加工毛坯調(diào)質(zhì)，硬度不會均勻,，如要得到好的調(diào)質(zhì)質(zhì)量,，毛坯應(yīng)粗車，棒料要鍛打,。
　　(七)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),，淬火后硬度偏低1~3個單位，可以調(diào)整回火溫度來達(dá)到硬度要求,。但淬火后工件硬度過低,，有的甚至只有HRC25~35，必須重新淬火,，絕不能只施以中溫或低溫回火以達(dá)到圖紙要求完事,，不然，失去了調(diào)質(zhì)的意義,，并有可能產(chǎn)生嚴(yán)重的后果,。