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热处理——淬火工艺

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热处理——淬火工艺

发布日期:2017-11-13 00:00 来源:http://www.lnhaiming.com 点击:

淬火介质工艺是将钢加热到AC3或AC1点以上某一温度,保持一段时间,然后以适当速度冷却获得马氏体和(或)贝氏体组织的热处理工艺。

淬火介质是在高温区冷却速度得到提高的淬火剂。获得淬火介质的基本途径有两种,一种是选取不同类型和不同黏度的矿物油,以适当的配比相互混合,通过提高特性温度来提高高温区冷却能力;另一种是在普通淬火油中加入添加剂,在油中形成粉灰状浮游物。添加剂游磺酸的钡盐、钠盐、钙盐以及磷酸盐、硬脂酸盐等。生产实践表明,淬火介质在过冷奥氏体不稳定区冷却速度明显高于普通淬火剂,而在低温马氏体转变区冷速与普通淬火剂相接近。这样既可得到较高的淬透性和淬硬性,又大大减少了变形,适用于形状复杂的合金钢工件的淬火。

(1)加热温度

淬火加热温度根据钢的成分、组织和不同的性能要求来确定。亚共析钢是AC3+(30—50℃);共析钢和过共析钢是AC1+(30—50℃)。淬火加热温度若选用低于AC3的温度,则此时钢尚未完 全奥氏体化,存在有部分未转变的铁素体,淬火后铁素体仍保留在淬火组织中。铁素体的硬度较低,从而使淬火后的硬度达不到要求,同时也会影响其他力学性能。若将亚共析钢加热到远高于AC3温度淬火,则奥氏体晶粒回显著粗大,而破坏淬火后的性能。所以亚共析钢淬火加热温度选用AC3+(30—50℃),这样既保证充分奥氏体化,又保持奥氏体晶粒的细小。

在实际生产中还根据情况适当提高20℃左右。在此温度范围内加热,其组织为细小晶粒的奥氏体和部分细小均匀分布的未溶碳化物。淬火后除极少数残余奥氏体外,其组织为片状马氏体基体上均匀分布的细小的碳化物质点。这样的组织硬度高、耐磨性号,并且脆性相对较少。温度不能低于AC1,因为此时钢材尚未奥氏体化。若加热到略高于AC1温度时,珠光体完 全转变承奥氏体,并又少量的渗碳体溶入奥氏体。此时奥氏体晶粒细小,且其碳的质量分数已稍高与共析成分。如果继续升高温度,则二次渗碳体不断溶入奥氏体,致使奥氏体晶粒不断长大,其碳浓度不断升高,会导致淬火变形倾向增大、淬火组织显微裂纹增多及脆性增大。同时由于奥氏体含碳量过高,使淬火后残余奥氏体数量增多,降低工件的硬度和耐磨性。因此过共析钢的淬火加热温度高于AC1太多是不合适的,加热到完 全奥氏体化的ACm或以上温度就更不合适。

在生产实践中选择工件的淬火加热温度时,除了遵守上述一般原则外,还要考虑工件的化学成分、技术要求、尺寸形状、原始组织以及加热设备、冷却介质等诸多因素的影响,对加热温度予以适当调整。如合金钢零件,通常取上限,对于形状复杂零件取下限。

(2)保温时间

为了使工件内外各部分均完成组织转变、碳化物溶解及奥氏体的成分均匀化,就要在淬火加热温度保温一 定时间。

(3)淬火介质

工件进行淬火冷却所使用的介质称为淬火冷却介质(或淬火介质)。理想的淬火介质应具备的条件是使工件既能淬成马氏体,又不致引起太大的淬火应力。这就要求在C曲线的“鼻子”以上温度缓冷,以减小急冷所产生的热应力;在“鼻子”处冷却速度要大于临界冷却速度,以保证过冷奥氏体不发生非马氏体转变;在“鼻子”下方,特别使Ms点一下温度时,冷却速度应尽量小,以减小组织转变的应力。

淬火介质

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