45鋼,、40Cr鋼調(diào)質(zhì)的熱處理工藝

yudegang0629

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hama2009

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陸南

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周進(jìn)文

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zht_udb

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LJF青峰

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zhougt1985

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阮鵬程

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房頂

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魯南機(jī)床

45鋼、40Cr鋼調(diào)質(zhì)的熱處理工藝

, r4 t2 c$ d  t, z- R) J8 B# c調(diào)質(zhì)是淬火加高溫回火的雙重?zé)崽幚�,，其目的是使工件具有良好的綜合機(jī)械性能,。
　　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%。
$ Y5 R  I- j' @) R! }" T　　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,。
　　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施工藝提些看法。
6 t5 |0 ]2 M2 x% {　　1,、45鋼的調(diào)質(zhì)
) x% k- }& H" r; i- I. r/ N7 L　　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,。它的最大弱點是淬透性低,，截面尺寸大和要求比較高的工件不宜采用。
. `9 k$ x/ l! L" W" k　　45鋼淬火溫度在A3+(30~50)℃,，在實際操作中,，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,。
　　因為45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，這是因為當(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,。
8 N8 ]# ^, b) p3 \* D! e　　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,。
- z# r: a7 }/ N; K- Q' p　　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,。因為調(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,。
　　2,、40Cr鋼的調(diào)質(zhì)處理
0 u8 f* ?, o! r6 j+ q2 c　　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,，我們在實際操作中體會是：
　　(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)驗嚴(yán)格掌握入水、出水的溫度,。
" ~1 K1 q8 d$ z$ M( \6 x　　(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,。
　　(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。
　　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：
. r. e! c; J  H　　(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，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,。
/ \" j0 n$ Z% W: Q1 X( I　　(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。
; p& K6 ~* Y+ J( E! |: G　　(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,。
　　(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。
　　(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,。
9 [3 |' @1 u7 h+ |( f9 A- i　　(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,。