40Cr热处理工艺.docx
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1、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0.300.50% 。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
2、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+(3050),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
3、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,
4、甚至开裂。45 钢调质件淬火后的硬度应该达到 HRC5659 ,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560600 ,硬度要求为HRC2234 。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
5、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
6、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2050 ,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 12 层为宜,工件相互重叠造成加热不均匀,
7、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13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 HRC2535 ,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
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