熱處理淬火工藝規(guī)范

熱處理淬火工藝規(guī)范

熱處理車(chē)間淬火工藝標(biāo)準(zhǔn)一、調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)定義為了到達(dá)產(chǎn)品的工藝硬度要求,得到回火索氏體,得到良好的強(qiáng)韌性,提高使用性能和壽命,因此曲軸和連桿產(chǎn)品需進(jìn)展調(diào)質(zhì)處理。

調(diào)質(zhì),即淬火加高溫回火,以獲得回火索氏體組織,主要用于中碳碳素構(gòu)造鋼或低合金構(gòu)造鋼以獲得良好的綜合機(jī)械性能。

淬火的定義淬火是將鋼加熱到臨界溫度3〔亞共析鋼〕或1〔過(guò)共析鋼〕以上溫度,保溫一段時(shí)間,使之全部或局部奧氏體化,然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到以下〔或四周等溫〕進(jìn)展馬氏體〔或貝氏體〕轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。

通常也將鋁合金、銅合金、鈦合金、鋼化玻璃等材料的固溶處理或帶有快速冷卻過(guò)程的熱處理工藝也稱(chēng)為淬火。

淬火的目的淬火的目的是使過(guò)冷奧氏體進(jìn)展馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變,得到馬氏體或貝氏體組織,然后協(xié)作以不同溫度的回火,以大幅提高鋼的剛性、硬度、耐磨性、疲乏強(qiáng)度以及韌性等,從而滿(mǎn)意各種機(jī)械零件和工具的不同使用要求。

也可以通過(guò)淬火滿(mǎn)意某些特種鋼材的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學(xué)性能。

回火的定義回火是工件淬硬后加熱到1〔加熱時(shí)珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變的開(kāi)頭溫度〕以下的某一溫度,保溫確定時(shí)間,然后冷卻到室溫的熱處理工藝。

按回火溫度范圍,回火可分為低溫回火、中溫回火和高溫回火。

低溫回火:工件在150~250℃進(jìn)展的回火。

目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性,降低淬火殘留應(yīng)力和脆性,回火后得到回火馬氏體,指淬火馬氏體低溫回火時(shí)得到的組織。

應(yīng)用范圍:主要應(yīng)用于各類(lèi)高碳鋼的工具、刃具、量具、模具、滾動(dòng)軸承、滲碳及外表淬火的零件等。

中溫回火:工件在350~500℃之間進(jìn)展的回火。

目的是得到較高的彈性和屈服點(diǎn),適當(dāng)?shù)捻g性。

回火后得到回火屈氏體,指馬氏體回火時(shí)形成的鐵素體基體內(nèi)分布著極其細(xì)小球狀碳化物〔或滲碳體〕的復(fù)相組織。

應(yīng)用范圍:主要用于彈簧、發(fā)條、鍛模、沖擊工具等。

高溫回火:工件在500~650℃以上進(jìn)展的回火。

目的是得到強(qiáng)度、塑性和韌性都較好的綜合力學(xué)性能。

回火后得到回火索氏體,指馬氏體回火時(shí)形成的鐵素體基體內(nèi)分布著細(xì)小球狀碳化物〔包括滲碳體〕的復(fù)相組織。

應(yīng)用范圍:廣泛用于各種較重要的受力構(gòu)造件,如連桿、螺栓、齒輪及軸類(lèi)零件等。

,其目的是:〔〕消退工件淬火時(shí)產(chǎn)生的殘留應(yīng)力,防止變形和開(kāi)裂;〔〕調(diào)整工件的硬度、強(qiáng)度、塑性和韌性,到達(dá)使用性能要求;〔〕穩(wěn)定組織與尺寸,保證精度;〔〕改善和提高加工性能。

因此,回火是工件獲得所需性能的最終一道重要工序。

通過(guò)淬火和回火的相協(xié)作,才可以獲得所需的力學(xué)性能。

二、,工作前應(yīng)由儀表工用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶進(jìn)展?fàn)t溫校正,、規(guī)格、鋼號(hào)、圖號(hào)及檢查結(jié)果是否符合技術(shù)要求,并按要求檢查產(chǎn)品外表,不允許有碰傷、裂紋、銹斑、油污等。

并將溫差寫(xiě)在測(cè)溫牌上。

檢查淬火所用的工具是否齊全,設(shè)備是否完好,儀器儀表是否都正常。

工件形狀簡(jiǎn)潔的,其中有不需要淬硬的孔眼、尖角或厚度變化大的地方,為了防止變形和淬裂的危險(xiǎn)均應(yīng)承受堵塞或纏繞石棉的方法,使工件各局部加熱及冷卻溫度勻稱(chēng)。

三、淬火工藝淬火溫度本公司選購(gòu)的材料大多屬于亞共析鋼〔—%〕,亞共析鋼淬火加熱溫度為3+30~50℃。

常見(jiàn)材料淬火溫度如表1。

加熱方法曲軸與連桿調(diào)質(zhì)處理需先升溫到640~660℃保溫一段時(shí)間在升溫到奧氏體化溫度范圍,保溫一段時(shí)間。

,以保證必要的組織轉(zhuǎn)變和集中。

加熱與保溫時(shí)間一共有三局部組成:由零件入爐到達(dá)指定工藝溫度所需升溫時(shí)間〔τ1〕、透熱時(shí)間〔τ2〕以及組織轉(zhuǎn)變所需時(shí)間〔τ3〕組成。

Τ1+τ2由設(shè)備功率、加熱介質(zhì)以及工件尺寸、裝爐數(shù)量等準(zhǔn)備,τ3則與鋼材的成分、組織以及熱處理技術(shù)要求等有關(guān)。

常用的閱歷公式為:τ=α式中:τ——加熱時(shí)間,;α——加熱時(shí)間系數(shù),;——裝爐量修正系數(shù);——工件有效厚度,。

對(duì)于圓柱形工件的有效厚度,但高度大于直徑時(shí),可按直徑為有效厚度進(jìn)展計(jì)算。

詳細(xì)加熱時(shí)間系數(shù)見(jiàn)表2;裝爐量修正系數(shù)見(jiàn)表3。

依據(jù)閱歷公式可計(jì)算出曲軸的保溫時(shí)間為120-150分鐘。

加熱速度對(duì)于形狀簡(jiǎn)潔,要求畸變形小,或用合金鋼制造的大型鑄鍛件,必需把握加熱速度以保證削減淬火畸變及開(kāi)裂傾向,一般以30~70℃限速升溫到600~700℃,在均溫一段時(shí)間后再以50~100℃速度升溫,形狀簡(jiǎn)潔的中、低碳鋼、直徑小于400的中碳合金構(gòu)造鋼可直接到溫入爐加熱。

冷卻產(chǎn)品應(yīng)快速出爐油冷至油溫,入油池前必需開(kāi)動(dòng)油池?cái)嚢铏C(jī),淬火時(shí)油溫保持在50-80℃之間,為了保證產(chǎn)品充分淬火,淬火時(shí)產(chǎn)品需在油池中上下、前后左右搖動(dòng),保證冷卻勻稱(chēng)性。

四、回火工藝回火溫度鋼的回火定量關(guān)系式很早就有人爭(zhēng)辯,其閱歷公式為:=200+60-式中:——回火溫度〔℃〕——回火硬度值〔〕——待定系數(shù)常見(jiàn)材料回火溫度與硬度表格如表1。

回火時(shí)間對(duì)于中溫存高溫回火的工件,回火時(shí)間是指勻稱(chēng)透燒所用的時(shí)間,可按以下閱歷公式計(jì)算:=+式中:——回火保溫時(shí)間〔〕——工件有效尺寸〔〕——加熱系數(shù)〔〕——附加時(shí)間,一般為10-20分鐘井式回火電爐〔系列回火電爐〕-。

回火后的冷卻工件回火后即可出爐空冷至室溫。

五、熱處理后產(chǎn)品質(zhì)量檢查外觀在工件外表不能有裂紋及傷痕等缺陷,按熱處理工件數(shù)量100%自檢。

、回火工件的變形應(yīng)不影響以后的機(jī)械加工和使用,檢查變形量承受平尺、塞尺組合測(cè)量。

、探傷檢測(cè)。

,應(yīng)準(zhǔn)時(shí)通知相關(guān)技術(shù)員做出處理意見(jiàn),不允許在檢查不合格狀況下流入下序。

六、熱處理缺陷分析外表硬度應(yīng)在回火后進(jìn)展,按熱處理工件數(shù)量大小進(jìn)展抽檢,檢測(cè)方法按《金屬洛氏硬度試驗(yàn)法》的規(guī)定進(jìn)展,未抽檢的工件,用銼刀100%檢查。

抽檢的樣需選擇適當(dāng)位置銑削2處,銑削深度在1-,,銑削位置由技術(shù)員確定。

,其產(chǎn)生的可能緣由:①冷卻速度快,組織中珠光體片間距變細(xì),可以通過(guò)調(diào)整冷卻方式或冷卻介質(zhì)來(lái)預(yù)防;②保溫時(shí)間短,組織勻稱(chēng)化為完成,可以適當(dāng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間;③裝爐量大,爐溫不勻稱(chēng),可以適當(dāng)減小裝爐量。

對(duì)策:重退火,嚴(yán)格把握工藝參數(shù),可消退硬度過(guò)高缺陷。

過(guò)熱及過(guò)燒,其產(chǎn)生的緣由如下:加熱溫度過(guò)高,使晶界氧化或局部熔化。

防止措施:〔1〕防止零件在加熱過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象,依據(jù)選用的設(shè)備制定正確合理的熱處理工藝參數(shù);〔2〕在操作過(guò)程中嚴(yán)格把握加熱溫度、保溫時(shí)間,或?qū)嵭蓄A(yù)熱等降低加熱速度的措施,盡可能消退晶粒長(zhǎng)大的因素。

氧化、脫碳,產(chǎn)生緣由:加熱時(shí)爐溫較高,過(guò)?？諝饬看?爐內(nèi)氣氛呈氧化性。

對(duì)策:①避開(kāi)加熱溫度過(guò)高,避開(kāi)保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)②把握爐氣為中性或復(fù)原性氣氛③鑄件外表涂防氧化涂料或石灰④承受防護(hù)罩或鐵屑、木炭,將鑄件與爐氣隔離裂紋,產(chǎn)生緣由:①鑄件入退火爐前有較大內(nèi)應(yīng)力;②鑄件入爐時(shí)爐溫過(guò)低,或低溫時(shí)加熱速度過(guò)快,產(chǎn)生的熱應(yīng)力較大。

對(duì)策:嚴(yán)格把握入爐溫度,,產(chǎn)生緣由:①支墊不良〔支點(diǎn)少,未墊實(shí)〕;②加熱溫度不勻稱(chēng),冷速過(guò)快,熱應(yīng)力過(guò)大;③擺放不正,或工件與工件相互擠壓;對(duì)策:①合理增加支點(diǎn),仔細(xì)墊實(shí);薄壁箱體類(lèi)件上部避開(kāi)壓工件;②鑄件成垛裝爐,支墊面不得有飛邊、毛刺、凸起物;③入爐前,先劃線檢查;裝爐時(shí),針對(duì)變樣子況支壓④剛出爐件不得吊放在風(fēng)中冷卻回火過(guò)程可能產(chǎn)生的缺陷硬度偏高:由于回火缺乏,即回火溫度低、回火時(shí)間不夠。

可以提高回火溫度、延長(zhǎng)回火時(shí)間來(lái)解決。

硬度偏低:由于溫度過(guò)高或淬火組織中有非馬氏體。

可以降低回火溫度和淬火工藝來(lái)解決。

硬度不勻稱(chēng):回火爐溫不均、裝爐量過(guò)多造成。

網(wǎng)狀裂紋:回火加熱速度過(guò)快,表層產(chǎn)生多項(xiàng)拉應(yīng)力。

可以承受較慢的回火加熱速度。

回火開(kāi)裂:淬火后未準(zhǔn)時(shí)回火形成顯微裂紋。

可以削減淬火應(yīng)力,并在淬火后準(zhǔn)時(shí)回火。

七、留意事項(xiàng)淬火溫度一樣,有效厚度不同的零件,裝同一爐時(shí),必需按保溫時(shí)間分批出爐。

斷面變化大,有尖棱尖角的零件,淬火加熱時(shí)應(yīng)承受下限溫度,以防止淬裂。

淬火時(shí)不能成堆放入冷卻槽內(nèi),防止冷卻