Cr热处理工艺

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机械制造热处理工艺

机械制造热处理工艺

机械制造热处理工艺机械制造中的热处理工艺被广泛应用于改善金属材料的性能和延长其使用寿命。

热处理工艺通过对金属的加热和冷却过程控制,使其结构和性能发生变化。

本文将探讨机械制造中常见的热处理工艺,包括退火、淬火、回火等,并介绍它们的原理和应用。

一、退火工艺退火是机械制造中最常见的热处理工艺之一。

退火通过对金属材料的加热和缓慢冷却,改善其结晶状态和机械性能。

一般来说,退火可分为完全退火、球化退火和应力退火。

完全退火通过均匀加热到材料的再结晶温度,随后缓慢冷却,使其晶粒得到细化和均匀化。

球化退火适用于高碳钢等材料,通过将其加热到高温区域,随后缓慢冷却,使其获得球状碳化物的结构。

应力退火主要用于消除材料制造过程中可能产生的应力,提高材料的稳定性和可靠性。

二、淬火工艺淬火是一种通过迅速冷却金属材料以增强其硬度和耐磨性的热处理工艺。

淬火通常在材料经过退火或正火后进行。

淬火的工艺参数包括淬火介质的选择、冷却速率的控制等。

常见的淬火介质有水、油和气体等。

不同材料需要选择适宜的淬火介质以获得最佳的硬度和组织结构。

三、回火工艺回火是淬火后的进一步处理,通过加热和保温来减轻材料的脆性和残余应力。

回火可以分为低温回火、中温回火和高温回火,具体温度取决于所使用的材料和加工要求。

回火的目的是在保持一定硬度和强度的同时,提高材料的韧性和弯曲强度。

四、其他热处理工艺除了退火、淬火和回火之外,机械制造中还有许多其他常见的热处理工艺,如正火、表面硬化等。

正火是将材料加热到适当温度并通过控制冷却速率来改变组织结构和性能。

表面硬化是通过在材料表面形成一层硬度较高的物质,提高材料的耐磨性和表面硬度。

总结:机械制造中的热处理工艺在提高材料性能方面起着重要作用。

退火、淬火、回火是最常见的热处理工艺,通过合理的加热和冷却过程,使金属材料的结构和性能得到优化。

除了这些工艺之外,还有其他一些工艺如正火和表面硬化,也在机械制造中得到广泛应用。

通过合理选择和控制热处理工艺,可以提高机械制造产品的质量和可靠性,满足不同应用领域的需求。

热处理压淬工艺

热处理压淬工艺

热处理压淬工艺热处理压淬工艺是一种常用的金属材料加工技术,它能够通过控制材料的组织和性能来提高其强度、硬度、耐磨性等特性。

下面将详细介绍热处理压淬工艺的相关内容。

一、热处理压淬工艺的基本原理热处理压淬工艺是将金属材料加热到一定温度,然后迅速冷却,使其经历固溶、相变和析出等过程,从而改变其组织和性能。

其中,固溶是指将材料中的合金元素溶解在基体中,相变是指合金元素在固溶过程中发生化学反应,形成新的晶体结构,析出则是指固溶后合金元素从基体中析出形成新的相。

二、热处理压淬工艺的步骤1. 加热:将待处理的金属材料放入加热炉中进行加热。

根据不同材料和要求,加热温度也会有所不同。

2. 保温:经过一定时间后,让材料保持在高温下进行均匀加热。

此时,合金元素开始溶解在基体中。

3. 冷却:将材料迅速放入冷却介质中进行冷却。

常用的冷却介质有水、油、盐水等。

通过快速冷却,使合金元素无法从基体中析出,从而形成新的晶体结构。

4. 淬火:经过冷却后,材料表面会形成一层硬化层,而内部仍然处于高温状态。

此时需要进行淬火处理,即将材料再次加热到一定温度,并迅速冷却。

这样可以使整个材料都达到同样的硬度和强度。

5. 回火:淬火后的材料可能会出现脆性和变形等问题,需要进行回火处理。

回火是指将材料加热至较低温度下保持一段时间,以减轻淬火带来的脆性和变形。

三、热处理压淬工艺的应用热处理压淬工艺广泛应用于制造行业中的各种金属制品,如汽车零部件、机械零件、航空航天部件等。

通过控制不同的加热温度和冷却介质等参数可以获得不同的材料性能,从而满足不同的使用要求。

总之,热处理压淬工艺是一种重要的金属材料加工技术,它可以改变材料的组织和性能,提高其强度、硬度、耐磨性等特性。

在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的加热温度和冷却介质,并结合其他加工工艺进行综合应用。

热处理原理与工艺

热处理原理与工艺

热处理原理与工艺热处理是一种通过加热和冷却来改变材料性能的工艺。

它可以使金属材料获得所需的力学性能、物理性能和化学性能,从而满足不同工程要求。

热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等,不同的工艺可以实现不同的效果。

下面将详细介绍热处理的原理和工艺。

首先,我们来介绍退火工艺。

退火是将金属材料加热到一定温度,保持一定时间后,再以适当速度冷却到室温。

退火的目的是消除材料内部的应力,改善塑性和韧性,降低硬度。

这种工艺适用于大多数金属材料,尤其是碳钢和合金钢。

其次,正火工艺是将金属材料加热到临界温度以上,保持一定时间后,再冷却到室温。

正火可以提高金属的硬度和强度,同时保持一定的韧性。

这种工艺适用于低碳钢、合金钢和工具钢等材料。

淬火是将金属材料加热到临界温度以上,然后迅速冷却到室温。

淬火可以使金属材料获得高硬度和高强度,但同时会降低其韧性。

这种工艺适用于合金钢、高速钢和不锈钢等材料。

最后,回火是将经过淬火处理的金属材料加热到一定温度,然后保持一定时间后冷却。

回火可以降低金属的脆性,提高韧性和塑性。

这种工艺适用于经过淬火处理的合金钢和工具钢等材料。

在进行热处理工艺时,需要注意控制加热温度、保温时间和冷却速度,以确保获得所需的材料性能。

同时,还需要考虑材料的化学成分、组织结构和形状等因素,综合运用各种热处理工艺,以达到最佳的效果。

总之,热处理是一种重要的金属材料加工工艺,通过改变材料的组织结构和性能,可以满足不同工程要求。

各种热处理工艺都有其特定的原理和适用范围,只有深入理解这些原理,才能正确地选择和应用热处理工艺,从而获得优质的金属材料。

热处理工艺技术

热处理工艺技术

热处理工艺技术热处理工艺技术是一项广泛应用于金属材料加工的重要技术,通过对金属材料进行热处理,能够改变其内部组织结构和性能,从而达到提高材料的硬度、强度和韧性等目的。

下面将介绍热处理工艺技术的分类和应用。

热处理工艺技术根据处理温度可分为低温处理、中温处理和高温处理。

其中,低温处理一般在400℃以下进行,常用的工艺包括冷却处理和回火处理。

通过冷却处理,能够提高材料的硬度和强度,并减少材料的塑性变形能力。

回火处理则是通过加热材料后再进行适当冷却,以减少材料的脆性,并提高其韧性和强度。

中温处理一般在400℃到800℃之间进行,常用的工艺包括热处理和沉淀硬化处理。

热处理可以改善材料的晶粒结构和强度,提高材料的耐腐蚀性和韧性。

沉淀硬化处理则是将材料加热到高温后,使其中的合金元素溶解在溶液中,然后通过相变来形成细小且均匀的沉淀物,进而提高材料的硬度和强度。

高温处理一般在800℃以上进行,常用的工艺包括退火和正火处理。

退火处理是将材料加热到高温后再缓慢冷却,以改善材料的塑性和韧性,消除内部应力和组织缺陷。

正火处理则是将材料加热到高温后迅速冷却,以提高材料的硬度和强度,适用于高速切削工具、模具等工件的生产。

热处理工艺技术在金属材料加工中具有广泛的应用。

首先,它能够改善材料的物理性能,例如提高材料的硬度、强度和韧性,使材料能够满足不同工程用途的需求。

其次,热处理还能消除材料的内部应力和组织缺陷,提高材料的稳定性和可靠性。

此外,通过热处理,还能够改变材料的表面性能,例如提高材料的耐腐蚀性能和耐磨损性能。

总之,热处理工艺技术是一项重要的金属材料加工技术,通过对金属材料进行适当的加热和冷却处理,能够改变材料的组织结构和性能,提高材料的硬度、强度和韧性等性能指标,从而满足不同工艺需求的要求。

火焰热处理工艺

火焰热处理工艺

火焰热处理工艺
火焰热处理工艺是一种通过火焰对金属材料进行加热处理的方法。

这种工艺通常用于提高金属材料的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性。

火焰热处理工艺主要包括以下步骤:
1. 清洁:首先将金属材料清洁干净,以去除表面的污垢和氧化物。

2. 预热:将金属材料放置在加热炉中进行预热,使其均匀加热到一定温度。

3. 加热:使用火焰加热器将火焰集中在金属材料上,使其达到所需的处理温度。

加热温度根据不同的金属材料和要求来确定。

4. 保温:将加热后的金属材料放置在保温炉中,使其在一定时间内保持在所需温度下。

这个步骤可以使金属材料内部的晶粒重新排列,从而改善其性能。

5. 冷却:将金属材料从保温炉中取出,并通过风冷或水冷等方式使其迅速冷却到室温。

通过火焰热处理工艺,金属材料的晶粒结构和机械性能可以得到改善,从而提高其耐用性、耐磨性和耐腐蚀性。

不同的金属材料和不同的工艺条件将影响最终的处理效果,因此需要根据具体情况进行调整和优化。

热处理压淬工艺

热处理压淬工艺

热处理压淬工艺
热处理压淬工艺是一种重要的金属材料加工方法,通过在高温下加热金属工件,然后迅速进行冷却,以改变金属的组织结构和性能。

这种工艺在工业生产中被广泛应用,可以提高材料的硬度、强度和耐磨性,同时也可以改善材料的塑性和韧性。

热处理压淬工艺的基本原理是利用金属在高温下的晶格结构发生变化的特性,通过控制加热和冷却的速度,使金属的晶粒细化,消除内部应力,提高材料的机械性能。

在热处理过程中,需要控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数,以确保获得所需的组织结构和性能。

热处理压淬工艺通常分为几个步骤:首先是加热阶段,将金属工件加热到一定温度,使其达到均匀的晶粒结构;接着是保温阶段,使金属工件在一定温度下保持一段时间,使晶粒得以长大和重新排列;最后是冷却阶段,通过快速冷却使晶粒再次细化,从而获得更好的机械性能。

热处理压淬工艺在金属材料加工中起着至关重要的作用。

通过热处理,可以改善金属的硬度、强度和耐磨性,延长材料的使用寿命,提高产品的质量和性能。

在汽车、航空航天、船舶、机械制造等领域,热处理压淬工艺被广泛应用,为各种工业产品的生产提供了关键支持。

除了提高金属材料的性能外,热处理压淬工艺还可以改善材料的加工性能。

通过控制热处理参数,可以调整材料的塑性和韧性,使其更容易进行成形和加工。

这对于一些复杂形状的零部件的制造非常重要,可以减少加工难度,提高生产效率。

总的来说,热处理压淬工艺是一种重要的金属材料加工方法,通过控制加热和冷却的过程,可以改变材料的组织结构和性能,提高材料的硬度、强度和耐磨性,同时也可以改善材料的塑性和韧性,提高材料的加工性能。

在工业生产中,热处理压淬工艺被广泛应用,为各种工业产品的生产提供了重要支持。

热处理生产工艺

热处理生产工艺
热处理生产工艺是指在金属材料的加工过程中,利用加热和冷却的手段,使材料的组织结构和性能发生改变的工艺。

热处理工艺广泛应用于各个行业,包括汽车、航空航天、机械制造等领域。

下面将介绍几种常见的热处理生产工艺。

1. 灭火与淬火:灭火是指将经过热加工的材料迅速冷却,以改善材料的硬度和强度。

常见的灭火方法包括水淬、油淬和气体淬。

淬火是指将材料加热到适当温度后迅速冷却,在冷却过程中形成硬化组织。

2. 回火:回火是指在淬火后,将材料重新加热到适当温度,并保持一段时间,然后缓冷至室温。

回火能够减轻材料内部应力,提高材料的韧性和耐脆性,改善材料的可加工性。

3. 规范化:规范化是指将材料加热至适当温度,保持一段时间后,空气冷却。

规范化能够改善材料的均匀性、可加工性和机械性能。

4. 淬火回火:淬火回火是将材料先进行淬火处理,然后进行回火处理。

淬火能够提高材料的硬度和强度,回火则能够增加材料的韧性和耐脆性。

淬火回火工艺常用于高强度、高硬度材料的制备。

5. 固溶处理:固溶处理是指将材料加热至溶解温度,保持一段时间后迅速冷却。

固溶处理能够改善材料的均匀性和强度,常用于铝合金等材料的加工。

6. 等温淬火:等温淬火是指将材料加热至适当温度后保持一段时间,然后进行快速冷却。

等温淬火能够制备出具有高强度和优良韧性的材料。

总的来说,热处理生产工艺在金属材料的加工中起着至关重要的作用。

通过合理选择和控制热处理工艺,可以改善材料的组织结构和性能,提高材料的硬度、强度、韧性和可加工性,满足不同行业对材料性能的需求。

常用钢热处理工艺

常用钢热处理工艺热处理是一种通过改变金属结构来改善其力学性能的方法。

常用钢热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火和表面淬火等。

下面对这几种常用钢热处理工艺进行详细介绍。

1. 退火退火是指将钢加热到一定温度,然后缓慢冷却。

退火工艺分为完全退火和等温退火两种。

完全退火是将钢材加热至超过临界温度,然后慢慢降温。

等温退火是将钢材加热至超过临界温度,然后在等温时间内,使钢材的温度均匀,从而使钢材的组织变得均匀,于是提高了钢材的韧性。

2. 正火正火是将钢加热到一定温度,然后快速冷却。

正火一般分为低温正火,中温正火和高温正火三种。

低温正火使钢材的硬度提高,但是韧性降低。

高温正火使钢材的韧性提高,但是硬度降低。

中温正火平衡了钢材的硬度和韧性。

3. 淬火淬火是指将钢加热到超过临界温度,然后快速冷却。

淬火一般分为油淬、水淬和气淬三种。

油淬适用于要求较低的钢材,水淬适用于要求较高的钢材,气淬适用于要求最高的钢材。

淬火后钢材的硬度很高,但是韧性降低,此时需要回火来消除内部应力,提高钢材的韧性。

4. 回火回火是将淬火后的钢在一定温度下加热一段时间,然后由于自然冷却所形成的工艺。

回火分为低温回火和高温回火两种。

低温回火提高了钢材的韧性,但是硬度降低。

高温回火提高了钢材的韧性,但是硬度降低。

5. 表面淬火表面淬火是一种特殊的热处理工艺,用于提高钢材的表面硬度和耐磨性。

表面淬火和淬火不同的是,只在钢材表面进行加热和快速冷却。

这种技术对钢材表面的耐磨性提高很大,但是对钢材硬度的提高不大。

总之,钢材热处理是提高钢材力学性能的重要方法,常用的钢热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火和表面淬火等。

选择适当的热处理工艺可以使钢材达到最佳的机械性能。

热处理工艺流程

热处理工艺流程热处理是通过加热和冷却金属材料,改变其内部结构和性能的一种工艺方法。

热处理可以提高材料的硬度、强度、耐磨性、耐蚀性等性能,同时也可以改善材料的加工性能和组织结构。

下面介绍一下常见的热处理工艺流程。

首先是退火工艺流程。

退火是将金属材料加热到一定温度,并在一定时间内保持在此温度下,然后缓慢冷却至室温的过程。

退火可以使材料中的晶粒长大,减少晶界的能量,消除或减少材料中的应力和缺陷,从而提高材料的塑性和韧性。

退火的条件包括加热温度、保温时间、冷却速度等。

第二是正火工艺流程。

正火是将材料加热到一定温度,保温一段时间后快速冷却的过程。

正火可以使材料中的母相转化为奥氏体结构,从而提高材料的硬度和强度。

正火时,加热温度的高低、保温时间的长短以及冷却速度的快慢都会影响材料的性能。

第三是淬火工艺流程。

淬火是将材料加热到一定温度,保温一段时间后,将材料迅速冷却到室温的过程。

淬火可以使材料中的母相快速转变为马氏体结构,从而提高材料的硬度和强度。

淬火时,加热温度、保温时间和冷却介质的选择都对材料的性能起着决定性的作用。

第四是回火工艺流程。

回火是将淬火后的材料加热到一定温度,保温一段时间后慢慢冷却的过程。

回火可以使淬火后的材料中的残余应力得到释放,减少脆性,提高韧性。

回火时,加热温度、保温时间以及冷却速度都会影响回火后材料的性能。

另外,还有一些特殊的热处理工艺,如表面强化工艺。

表面强化是通过改变材料表面的组织和性能,提高材料在特定环境下的耐磨、耐蚀性能。

表面强化工艺包括渗碳、氮化、渗硅等。

总之,热处理在金属材料的制造和加工过程中起着非常重要的作用。

通过合理选择和控制热处理工艺流程,可以使金属材料的性能得到优化和提升。

热处理工艺流程

热处理工艺流程热处理是一种通过加热、保温和冷却等方法,改变金属或合金材料的组织结构和性能的工艺。

热处理工艺流程是指在材料的热处理过程中所采取的一系列操作步骤,包括加热、保温、冷却和表面处理等环节。

下面将详细介绍热处理工艺流程的具体步骤。

首先是加热阶段。

加热是热处理的第一步,其目的是将金属材料加热至一定温度,使其达到所需要的组织状态。

加热温度和时间的选择对于材料的性能具有重要影响。

在加热过程中,要控制加热速度和温度均匀性,避免产生过热或温度不足的情况。

接下来是保温阶段。

保温是指在一定温度下使材料保持一段时间,以保证材料内部的组织结构得到充分改变。

保温时间的长短取决于材料的类型和要求的性能。

在保温过程中,要控制好温度和时间,确保材料达到预期的组织状态。

然后是冷却阶段。

冷却是将经过加热和保温处理的材料迅速冷却至室温。

冷却速度对于材料的性能同样具有重要影响,不同的冷却速度会使材料产生不同的组织结构和性能。

因此,要根据材料的特性和要求的性能选择适当的冷却方式,确保材料获得理想的组织状态。

最后是表面处理阶段。

表面处理是指对热处理后的材料进行表面清洁、除氧化皮、退火等处理,以保证材料表面的质量和光洁度。

表面处理的质量直接影响着材料的使用寿命和性能稳定性。

总的来说,热处理工艺流程是一个综合性的工艺过程,需要在每个环节都严格控制各项参数,确保材料能够获得所需的组织结构和性能。

只有通过科学合理的热处理工艺流程,才能使材料达到最佳的使用效果,提高材料的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性,满足不同工程领域的需求。

在实际生产中,热处理工艺流程需要根据具体材料的特性和要求的性能进行调整和优化,以确保热处理效果的稳定和可靠。

同时,对于不同类型的金属材料,其热处理工艺流程也会有所差异,需要根据具体情况进行调整。

因此,热处理工艺流程的研究和应用具有重要的意义,对于提高材料的性能和质量具有重要的促进作用。

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40Cr热处理工艺 淬火一般840-860度 回火一般480-520度,根据要求硬度确定 调质是淬火加高温回火的双重热处理,其目的是使工件具有良好的综合机械性能。

调质钢有碳素调质钢和合金调质钢二大类,不管是碳钢还是合金钢,其含碳量控制比较严格。如果含碳量过高,调质后工件的强度虽高,但韧性不够,如含碳量过低,韧性提高而强度不足。为使调质件得到好的综合性能,一般含碳量控制在0.30~0.50%。

调质淬火时,要求工件整个截面淬透,使工件得到以细针状淬火马氏体为主的显微组织。通过高温回火,得到以均匀回火索氏体为主的显微组织。小型工厂不可能每炉搞金相分析,一般只作硬度测试,这就是说,淬火后的硬度必须达到该材料的淬火硬度。

工件调质处理的操作,必须严格按工艺文件执行,我们只是对操作过程中如何实施工艺提些看法。

45钢的调质处理 : 45钢是中碳结构钢,冷热加工性能都不错,机械性能较好,且价格低、来源广,所以应用广泛。它的最大弱点是淬透性低,截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。

45钢淬火温度在A3+(30~50)℃,在实际操作中,一般是取上限的。偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快,表面氧化减少,且能提高工效。为使工件的奥氏体均匀化,就需要足够的保温时间。如果实际装炉量大,就需适当延长保温时间。不然,可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。但保温时间过长,也会也出现晶粒粗大,氧化脱碳严重的弊病,影响淬火质量。我们认为,如装炉量大于工艺文件的规定,加热保温时间需延长1/5。

因为45钢淬透性低,故应采用冷却速度大的10%盐水溶液。工件入水后,应该淬透,但不是冷透,如果工件在盐水中冷透,就有可能使工件开裂,这是因为当工件冷却到180℃左右时,奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。因此,当淬火工件快冷到该温度区域,就应采取缓冷的方法。由于出水温度难以掌握,须凭经验操作,当水中的工件抖动停止,即可出水空冷(如能油冷更好)。另外,工件入水宜动不宜静,应按照工件的几何形状,作规则运动。静止的冷却介质加上静止的工件,导致硬度不均匀,应力不均匀而使工件变形大,甚至开裂。

45钢调质件淬火后的硬度应该达到HRC56~59,截面大的可能性低些,但不能低于HRC48,不然,就说明工件未得到完全淬火,组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织,这种组织通过回火,仍然保留在基体中,达不到调质的目的。

45钢淬火后的高温回火,加热温度通常为560~600℃,硬度要求为HRC22~34。因为调质的目的是得到综合机械性能,所以硬度范围比较宽。但图纸有硬度要求的,就要按图纸要求调整回火温度,以保证硬度。如有些轴类零件要求强度高,硬度要求就高;而有些齿轮、带键槽的轴类零件,因调质后还要进行铣、插加工,硬度要求就低些。关于回火保温时间,视硬度要求和工件大小而定,我们认为,回火后的硬度取决于回火温度,与回火时间关系不大,但必须回透,一般工件回火保温时间总在一小时以上。 40Cr钢的调质处理 :

Cr能增加钢的淬透性,提高钢的强度和回火稳定性,具有优良的机械性能。截面尺寸大或重要的调质工件,应采用Cr钢。但Cr钢有第二类回火脆性。

40Cr工件调质的淬回火,各种参数工艺卡片都有规定,我们在实际操作中体会是: (一)40Cr工件淬火后应采用油冷,40Cr钢的淬透性较好,在油中冷却能淬硬,而且工件的变形、开裂倾向小。但是小型企业在供油紧张的情况下,对形状不复杂的工件,可以在水中淬火,并未发现开裂,只是操作者要凭经验严格掌握入水、出水的温度。

(二)40Cr工件调质后硬度仍然偏高,第二次回火温度就要增加20~50℃,不然,硬度降低困难。

(三)40Cr工件高温回火后,形状复杂的在油中冷却,简单的在水中冷却,目的是避免第二类回火脆性的影响。回火快冷后的工件,必要时再施以消除应力处理。

影响调质工件的质量,操作工的水平是个重要因素,同时,还有设备、材料和调质前加工等多方面的原因,认为:

工件从加热炉转移到冷却槽速度缓慢,工件入水的温度已降到低于Ar3临界点,产生部分分解,工件得到不完全淬火组织,达不到硬度要求。所以小零件冷却液要讲究速度,大工件予冷要掌握时间。

(二)工件装炉量要合理,以1~2层为宜,工件相互重叠造成加热不均匀,导致硬度不匀。

(三)工件入水排列应保持一定距离,过密使工件近处蒸气膜破裂受阻,造成工件接近面硬度偏低。

(四)开炉淬火,不能一口气淬完,应视炉温下降程度,中途闭炉重新升温,以便前后工件淬后硬度一致。

(五)要注意冷却液的温度,10%盐水的温度如高于60℃,不能使用。冷却液不能有油污、泥浆等杂质,不然,会出现硬度不足或不均匀现象。 (六)未经加工毛坯调质,硬度不会均匀,如要得到好的调质质量,毛坯应粗车,棒料要锻打。

(七)严把质量关,淬火后硬度偏低1~3个单位,可以调整回火温度来达到硬度要求。但淬火后工件硬度过低,有的甚至只有HRC25~35,必须重新淬火,绝不能只施以中温或低温回火以达到图纸要求完事,不然,失去了调质的意义,并有可能产生严重的后果。 调质是淬火加高温回火的双重热处理,其目的是使工件具有良好的综合机械性能。 调质钢有碳素调质钢和合金调质钢二大类,不管是碳钢还是合金钢,其含碳量控制比较严格。如果含碳量过高,调质后工件的强度虽高,但韧性不够,如含碳量过低,韧性提高而强度不足。为使调质件得到好的综合性能,一般含碳量控制在0.30~0.50%。 调质淬火时,要求工件整个截面淬透,使工件得到以细针状淬火马氏体为主的显微组织。通过高温回火,得到以均匀回火索氏体为主的显微组织。小型工厂不可能每炉搞金相分析,一般只作硬度测试,这就是说,淬火后的硬度必须达到该材料的淬火硬度,回火后硬度按图要求来检查。 工件调质处理的操作,必须严格按工艺文件执行,我们只是对操作过程中如何实施工艺提些看法。 1、45钢的调质 45钢是中碳结构钢,冷热加工性能都不错,机械性能较好,且价格低、来源广,所以应用广泛。它的最大弱点是淬透性低,截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。 45钢淬火温度在A3+(30~50)℃,在实际操作中,一般是取上限的。偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快,表面氧化减少,且能提高工效。为使工件的奥氏体均匀化,就需要足够的保温时间。如果实际装炉量大,就需适当延长保温时间。不然,可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。但保温时间过长,也会也出现晶粒粗大,氧化脱碳严重的弊病,影响淬火质量。我们认为,如装炉量大于工艺文件的规定,加热保温时间需延长1/5。 因为45钢淬透性低,故应采用冷却速度大的10%盐水溶液。工件入水后,应该淬透,但不是冷透,如果工件在盐水中冷透,就有可能使工件开裂,这是因为当工件冷却到180℃左右时,奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。因此,当淬火工件快冷到该温度区域,就应采取缓冷的方法。由于出水温度难以掌握,须凭经验操作,当水中的工件抖动停止,即可出水空冷(如能油冷更好)。另外,工件入水宜动不宜静,应按照工件的几何形状,作规则运动。静止的冷却介质加上静止的工件,导致硬度不均匀,应力不均匀而使工件变形大,甚至开裂。 45钢调质件淬火后的硬度应该达到HRC56~59,截面大的可能性低些,但不能低于HRC48,不然,就说明工件未得到完全淬火,组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织,这种

组织通过回火,仍然保留在基体中,达不到调质的目的。 45钢淬火后的高温回火,加热温度通常为560~600℃,硬度要求为HRC22~34。因为调质的目的是得到综合机械性能,所以硬度范围比较宽。但图纸有硬度要求的,就要按图纸要求调整回火温度,以保证硬度。如有些轴类零件要求强度高,硬度要求就高;而有些齿轮、带键槽的轴类零件,因调质后还要进行铣、插加工,硬度要求就低些。关于回火保温时间,视硬度要求和工件大小而定,我们认为,回火后的硬度取决于回火温度,与回火时间关系不大,但必须回透,一般工件回火保温时间总在一小时以上。 2、40Cr钢的调质处理 Cr能增加钢的淬透性,提高钢的强度和回火稳定性,具有优良的机械性能。截面尺寸大或重要的调质工件,应采用Cr钢。但Cr钢有第二类回火脆性。 40Cr工件调质的淬回火,各种参数工艺卡片都有规定,我们在实际操作中体会是: (一)40Cr工件淬火后应采用油冷,40Cr钢的淬透性较好,在油中冷却能淬硬,而且工件的变形、开裂倾向小。但是小型企业在供油紧张的情况下,对形状不复杂的工件,可以在水中淬火,并未发现开裂,只是操作者要凭经验严格掌握入水、出水的温度。 (二)40Cr工件调质后硬度仍然偏高,第二次回火温度就要增加20~50℃,不然,硬度降低困难。 (三)40Cr工件高温回火后,形状复杂的在油中冷却,简单的在水中冷却,目的是避免第二类回火脆性的影响。回火快冷后的工件,必要时再施以消除应力处理。 影响调质工件的质量,操作工的水平是个重要因素,同时,还有设备、材料和调质前加工等多方面的原因,我们认为: (一)工件从加热炉转移到冷却槽速度缓慢,工件入水的温度已降到低于Ar3临界点,产生部分分解,工件得到不完全淬火组织,达不到硬度要求。所以小零件冷却液要讲究速度,大工件予冷要掌握时间。 (二)工件装炉量要合理,以1~2层为宜,工件相互重叠造成加热不均匀,导致硬度不匀。 (三)工件入水排列应保持一定距离,过密使工件近处蒸气膜破裂受阻,造成工件接近面硬度偏低。 (四)开炉淬火,不能一口气淬完,应视炉温下降程度,中途闭炉重新升温,以便前后工件淬后硬度一致。 (五)要注意冷却液的温度,10%盐水的温度如高于60℃,不能使用。冷却液不能有油污、泥浆等杂质,不然,会出现硬度不足或不均匀现象。 (六)未经加工毛坯调质,硬度不会均匀,如要得到好的调质质量,毛坯应粗车,棒料要锻打。 (七)严把质量关,淬火后硬度偏低1~3个单位,可以调整回火温度来达到硬度要求。但淬火后工件硬度过低,有的甚至只有HRC25~35,必须重新淬火,绝不能只施以中温或低温回火以达到图纸要求完事,不然,失去了调质的意义,并有可能产生严重的后果。

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