45#鋼管和(hé)40Cr鋼管調質的熱處理工(gōng)藝(yì)
調質是淬火加高溫回火的雙(shuāng)重熱處(chù)理,其目的是使工(gōng)件具(jù)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(bú)管是碳鋼(gāng)還(hái)是合金鋼,其含碳量控製比較(jiào)嚴格。如果含碳量過高,調質後工件的(de)強度雖高,但韌(rèn)性不夠,如含(hán)碳量過低,韌性提高而強度不足。為使調質件得到好的綜合(hé)性能,一般含碳量控製在0.30~0.50%。
調質淬火時,要求(qiú)工件整個截麵淬(cuì)透,使工件得到以細針狀淬火馬氏體為主(zhǔ)的顯微組(zǔ)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(xī),一般隻作硬度測(cè)試,這就是說,淬火後的硬度必須達到(dào)該材料的淬(cuì)火硬(yìng)度,回火後硬度按圖要求來檢查。
工件調質處理的操作,必須嚴格按工藝文件執行,我們隻是對操(cāo)作過程中如何實施工藝提些看法。
1、 45號(hào)鋼管的調質 www.xicent.cn
45號鋼管(guǎn)是中碳結構鋼,冷(lěng)熱(rè)加(jiā)工性能都不錯,機械性(xìng)能較好(hǎo),且價格低、來源廣,所以應用廣泛(fàn)。它的最大弱點(diǎn)是淬透性低,截麵尺寸(cùn)大和要求比較高的工件不宜采用。
45號鋼管淬火溫度在A3+(30~50) ℃,在實際操作中,一般是取上限的。偏高的淬火(huǒ)溫度可以使工件加(jiā)熱速度加快,表麵氧化減少,且能提高工效(xiào)。為使工件的奧氏體均勻化,就需要(yào)足夠的保溫(wēn)時間。如果實際裝爐量大,就需適當延長保溫時間(jiān)。不然,可能會出現因加熱不均(jun1)勻造成硬(yìng)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(zhì)量。我們認為,如裝(zhuāng)爐量大於工藝文件的規定,加熱保溫時間(jiān)需延長1/5。
因為45號鋼(gāng)管淬透性低,故應(yīng)采用冷卻速度大的10%鹽水溶液(yè)。工件入水(shuǐ)後,應該淬透,但不是冷透,如果工件在鹽水中冷透,就有(yǒu)可能使工件開裂,這是因為當工件冷卻到180℃左右時,奧氏體迅速轉變為馬氏體造成過大的組織應力所致。因此,當淬火工件快冷到該溫度(dù)區域,就應采(cǎi)取緩(huǎn)冷(lěng)的方法。由於出(chū)水溫度難(nán)以掌握(wò),須(xū)憑經驗操作,當水中的工件抖動停止,即可出(chū)水(shuǐ)空冷(如(rú)能油(yóu)冷更好)。另外,工件入水宜動不(bú)宜靜,應(yīng)按(àn)照工件(jiàn)的幾何形狀(zhuàng),作規則運動。靜止的冷卻介質加上靜止(zhǐ)的工件,導致硬(yìng)度不均勻,應力不均勻而使工件變(biàn)形大,甚(shèn)至開裂。
45號鋼管調質件淬火後的硬度應該(gāi)達到(dào)HRC56~59,截麵大的可能性低些,但不能低(dī)於HRC48,不(bú)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(zhī),這種組織通(tōng)過回(huí)火,仍然保留在基體中(zhōng),達不到調質(zhì)的目的。
45號鋼管淬火後的(de)高溫回火,加(jiā)熱溫度通常為560~600℃,硬度要求為HRC22~34。因為調質的目的(de)是得到綜(zōng)合機械性能,所以硬(yìng)度範圍比較寬。但圖紙有硬度要求的,就要按圖紙要求調整(zhěng)回火溫度,以保證硬度。如有些軸類零件要求(qiú)強度高(gāo),硬(yìng)度要求就高;而有些齒輪、帶鍵槽的(de)軸類零件,因調質後還要進行銑、插加工,硬度要求就(jiù)低些。關於(yú)回火保溫時間,視(shì)硬度要求和(hé)工件大小而定,我們認為,回火後的硬度取決於回火溫度,與回火時間關(guān)係不大,但必須回透,一般工件回火保溫(wēn)時間總在一小時以上。
2、40Cr鋼管的調質處理0635-8889033
Cr能增加鋼的淬透性,提高鋼的強度和回(huí)火穩定性(xìng),具有優良的機械性能(néng)。截麵尺寸大或重要的調質工(gōng)件,應采用Cr鋼。但(dàn)Cr鋼(gāng)有第二類回火脆(cuì)性。
40Cr工件調質的淬(cuì)回火(huǒ),各種參數(shù)工藝卡片都有規定(dìng),我(wǒ)們在實際操作中體會是:
(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(què)能淬硬(yìng),而且工件的變形、開(kāi)裂傾向小。但是小型企業在供油緊張的情況下,對形狀不複雜的工件,可以在水中淬火,並未發現開裂,隻是操作者要憑經驗嚴格(gé)掌握入水、出水的溫度。
(二)40Cr工件調質後硬度仍然(rán)偏高,第二次回火溫度(dù)就(jiù)要增加20~50℃,不然(rán),硬度(dù)降低困難。
(三)40Cr工件高溫回火後,形狀複雜的(de)在油中(zhōng)冷卻,簡單的在水(shuǐ)中冷卻,目的是避免第二類回火脆性的影響。回火快(kuài)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(cāo)作工的水(shuǐ)平是個重要因素,同時,還有設備、材料和調質前加工等多(duō)方麵的原因,我們認為:
(一)工件從加熱爐轉移到冷卻槽速度緩(huǎn)慢(màn),工(gōng)件(jiàn)入水的溫度已降到低於Ar3臨界點(diǎn),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(yào)講究速度,大工件予冷要掌握時(shí)間。
(二)工件裝爐量要合理,以1~2層為宜,工件相(xiàng)互重(chóng)疊造成加熱不均勻,導(dǎo)致硬度不(bú)勻。
(三)工件入水排列應保持一定距(jù)離,過密使工件近處蒸(zhēng)氣膜破裂(liè)受阻(zǔ),造成工件接近麵硬度偏低。
(四)開(kāi)爐淬火,不(bú)能一口氣淬完,應視爐溫下降程度,中(zhōng)途閉爐重新升溫,以便前後工件(jiàn)淬(cuì)後硬度一致。
(五)要注(zhù)意冷卻液的溫度(dù),10%鹽水的溫度如高於60℃,不能(néng)使用。冷(lěng)卻液不能有油汙、泥漿等雜質,不然,會出(chū)現硬度不足或不均勻現象。
(六)未經加工毛(máo)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(yán)把質量關,淬火後硬度偏低1~3個單位,可以調整(zhěng)回火溫度來(lái)達到硬度要求。但(dàn)淬火後工件硬度過低,有的甚至隻有HRC25~35,必須(xū)重新(xīn)淬火,絕不能隻施以中溫或低溫回火以達到(dào)圖紙要求完事,不然,失去了調質的意義,並有可能產生嚴重的後果(guǒ)。
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