說明:橫豎都是淬及續(xù)集可連續(xù)看,主講軸類零件的淬火工藝及相關內容.為了便于解釋,所在在每一問題點進行了分割,做為單一的要點提出. 一日,到朋友王某某的小熱處理廠.見操作者正在進行淬火.約直徑18*300mm,材料45鋼,出爐后垂直入水,操作上是中規(guī)中矩,在了解了此軸的工作狀態(tài)后,我對對王某說:"我來淬一根."! \: o: c8 I& V7 j( ]6 ~% U3 s
隨即出爐,垂直吊掛預冷后,取火鉗夾持軸中間,橫向入水,取出停留片刻,復入水,后取出,* K" o+ A/ ? O; x
對王某說:"好了.", l0 { V+ E3 |9 P1 T8 u- x6 p7 @
王某問:"我問過一個老師傅,教我一招說垂直豎向入水變形最小,你為什么橫向入水呢?"我開了句玩笑:"橫豎都是淬。 N) V( m) Z' v4 n) g* v# R
粗淺解釋 橫豎都是淬,一般來講,軸類零件垂直軸向入水,的確可以減小工件的變形,但此工件屬大細長比,(長度/直徑大于10)若橫向入水會產生以下缺點. P4 c( f: u/ `7 ^& y- i
1 因軸長,軸的一端與另一端入水有時間差,其熱應力不同時發(fā)生,易產生變形.0 _ O" Z1 |- f
2 軸長,入水后因為軸兩端所受的水壓不一致,蒸氣膜不能同時破裂,產生組織應力不一致而引起變形.
, j3 f( e0 i; _9 i& z0 s9 }3 熱/組織應力互相疊加,會產生更大的變形.: k& B) a! ~+ X
徑(橫)向入水可避免上述情況的發(fā)生.
1 A7 N: k* I' d) @- F4 ~' W其次,垂直入水發(fā)生的變形如弓背狀,難以矯正.而橫向入水會沿著火鉗夾持點成V型變形,校正時,在夾持點施力.(因夾持點通過預冷及鉗口夾持,不發(fā)生M轉變,一般為P,其塑性較好.可以施力)容易校正變形. 續(xù)一:橫豎都是淬 王某:"那我以后要求他們全部采用橫向入水,就可以減小變形了,對吧?" 粗淺解釋 入水只能說做一步,其他的影響因素很多續(xù)二: 粗淺解釋 我答:"最好能壓低一下加熱溫度,出爐時采用預冷來降低淬火溫度."
7 W( }# ^0 D K王某:"什么亂七八糟的,加熱溫度不就是淬火溫度嗎?" 1加熱溫度是指工件的奧氏體化溫度,
7 w1 }) S) x9 Z- G- v2淬火溫度是指工件投入淬火液瞬間工件的溫度,
2 P' G/ H0 q; S, V9 Y: v3預冷溫度是指奧氏體化完畢,在比淬火液冷速低的介質中停留,工件離開此低冷速介質時工件的溫度
: L0 d# {$ d5 Y這些溫度是有區(qū)別的,特別是第1條和第2條極易搞混 續(xù)三 "比如,你可以將45鋼加熱到840度,然后預冷到780投到淬火液,工件最終的性能,熱處理硬度與840入水,沒有太大的區(qū)別,可是開始就采用780奧氏體化,一般情況就不可以了.
" o. ?. c& e4 u' |王某:"那為什么要壓低奧氏體化溫度與淬火溫度呢?" 粗淺解釋 1 壓低奧氏體化溫度,可以減小奧氏體中的含碳量,以期在淬火時得到板條馬氏體,板條馬氏體在轉變的時候,本身就有較強的自回火現象,可降低應力,減小變形.5 B5 ?; O' ^" f
2壓低淬火(入水)溫度目的在于降低工件與水的溫度差,以其減小熱應力,而45鋼的最終變形是以熱應力為主的. 續(xù)四 王某:"還要注意哪些事項?"" L3 c* m# _7 B9 e1 E
"最好冷到一定的時間,取出自回火,然后投到水中冷至水溫."- L3 M; r) [0 G* T
王某:"為什么要用這條呢?" 粗淺解釋 自回火是以工件自身的熱量對已轉變的M進行快速回火.1 s! j0 n/ f' C/ X" h' y3 k+ I! E
自回火的優(yōu)點
$ |3 \/ B2 P) }; G5 p4 K1 因工件在淬火過程中已有回火,在回火時,與沒自回火的工件采取一樣的溫度,可以縮短回火時間,提高效率.某些低碳馬氏體鋼做某些零件有時因為有自回火,還可不用回火直接使用. 續(xù)五 王某:"那我如何提出工件進行自回火?"
7 b$ [0 q; g4 [2 自回火可避免因組織應力持續(xù)增大增加變形或工件淬裂.8 F2 r$ Y0 j- C. P8 K l+ \
3 某些大鍛件的調質淬火工藝為水--空氣---水//就是采用的這種方式. 粗淺解釋 1時間法:依工件材料選擇,一般水冷時間為3-7mm/S,可取出短時自回火. {/ P0 r6 b- ^6 C# a4 ^. G2 D" n
2振動法:依工件淬水時傳到手上的振動強弱來確定.當振動減弱時取出,不過這條需要成熟經驗 O; Q$ }- d6 l9 A
3表面溫度法,用1/2法取出工件后,觀察工件表面水跡烘干的時間來估計取出時工件的溫度是否合理.若取出即干,說明工件離水過早,應快速再入水.一般取出工件3-5S水跡變干對于調質件是合適的(當然要考慮工件尺寸的影響),需停留3-5S自回火后,復入水.經驗豐富可當水跡變干后,向工件吐唾液來確定自回火程度.
% e2 l6 f0 l2 n- X3 r2 P1 a案中軸屬于用心部熱量回工件表面.1 B5 `7 i; Y. C; A$ L+ Q" G! d
還有一些工件(45鋼)如小砍錘,要求大端硬度46HRC小端硬度32HRC,此時可采取小端先冷,取出讓大端熱量傳至小端,至小端變暗紅色(屬淬火過程中的調質)再冷卻大端,或采用工件全部入水的作業(yè)模式.(自回火的程度決定是否采用同時入水)最后用低溫整體回火,可謂方便之極.若采用整體淬火,在回火時需采用一次高溫回小端,再一次低溫回大端(或整體回),且易造成大端回過火的現象. 續(xù)五 王某:"那是不是硬度合格就代表調質后的性能合格了呢?" 精淺解釋 硬度只代表工件的一種性能.調質后的性能不可以單用硬度來評估,8 D d* u3 n; z( ~# x4 S( j/ ?
例,同樣件(45鋼)調質28HRC, _& @$ ~8 o2 V8 }: A* @
一件淬火后硬度(沒采用自回火)34HRC,采用低溫回火,最終硬度28HRC,' | v% V3 |$ ] G3 f" m* Z r* b
另一件淬火后硬度54HRC,高溫回火后硬度28HRC,5 P1 i, a2 i4 b4 ]
這兩件的韌性/抗垃強度相差太大了,一般來講,調質工件的淬火后硬度必須要達到42(大件)48(小件)HRC,高溫回火才可以 續(xù)七 王某:"這調質,小變形淬火還挺復雜呢?" 粗淺解釋 碳鋼的微變形淬火一般可采用下述方法
6 S. `7 y0 j1 u! j- x+ G1三硝水淬火( W8 B) L# B/ h5 i
2堿浴淬火
9 t# v& L/ J5 c$ H j h% E4 N3油冷
1 g, ?) S- t P- I" x; l& _4硝鹽等溫到約370度(鋼種不同需采取不一樣的溫度),然后水冷.; r0 L2 z1 x1 H8 q
等等
4 N2 _9 p0 x8 Z$ D( a1 A$ n除第4條淬硬層稍深,余淬硬層淺,一般可采用奧氏體化溫度的上限(或略超上限溫度)加熱.
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