對(duì)熱處理過(guò)程中粹變及出現(xiàn)裂紋問(wèn)題的討論-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 因相變應(yīng)力而引起的淬火變形便越大。中碳鋼中，因其淬火時(shí)質(zhì)量體積變化較 大，淬透性也較低碳鋼大，且 MS 點(diǎn)還比較高，故當(dāng)零件尺寸較小淬火變形將以相變應(yīng)力變形為主；當(dāng)然隨著零件尺寸增大，硬度層深度減小，將會(huì)逐漸過(guò)渡到以熱應(yīng)力變形為主。它是反映鋼在淬火時(shí)，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的難易程度。 鋼的原始組織 零件淬火前的組織狀態(tài)對(duì)零件的淬火質(zhì)量有很 大影響，如碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼等，這些鋼在鍛造加工以后，必須進(jìn)行球化退火，將片狀珠光體變?yōu)榍驙钪楣怏w，在淬火加熱時(shí)，奧氏體晶粒不易長(zhǎng)大，冷卻時(shí)工件的變形和開(kāi) 裂傾向小。 圖 2 C曲線與淬火操作示意圖 萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 7 一般認(rèn)為 ,淬火介質(zhì) 300℃時(shí)的冷卻速度對(duì)變形的影響是關(guān)鍵的 ,應(yīng)根據(jù)鋼的淬透性、 零件截面尺寸和表面粗糙度 ,合理選用淬火介質(zhì)。因此，選擇淬火介質(zhì)的正確原則是，在保證淬硬的前提下，盡量選擇淬火烈度小的淬火介質(zhì)，以減小淬火變形及開(kāi)裂。形狀較復(fù)雜的零件，如零件的尖角處，由于應(yīng)力集中，更容易產(chǎn)生淬火裂紋。雙介質(zhì)淬 火的內(nèi)應(yīng)力小，變形及開(kāi)裂少，所以主要應(yīng)用于碳素工具鋼制造的易開(kāi)裂的工件，如絲錐等；貝氏體等溫淬火可以顯著地減少淬火應(yīng)力和淬火變形，并能基本上避免工件的淬火開(kāi)裂，因此，各種形狀復(fù)雜的模具、成形刀具采用貝氏體等溫淬火；強(qiáng)烈淬火技術(shù)是采用高速攪拌或高壓噴淬使試件在馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)域進(jìn)行快速而均勻的冷卻 ,在試件整個(gè)表面形成一個(gè)均勻的具有較高壓應(yīng)力的硬殼 ,避免了常規(guī)淬火在馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)域進(jìn)行快速冷卻而產(chǎn)生畸變過(guò)大和開(kāi)裂的問(wèn)題。對(duì)形狀復(fù)雜且精度要求較高的模具、量具等，可以用微變形鋼，用等溫淬火或分級(jí)淬火來(lái)減小變形。另外，對(duì)厚度較大的高碳鋼工件，也可適當(dāng)提高其淬火溫度來(lái)防止弧裝裂紋。尤其是對(duì)高碳工具鋼必須進(jìn)行合理的鍛造以消除網(wǎng)狀碳化物及偏析，盡可能使其均勻分布。依據(jù)不同的情況。而 2Cr13 屬于馬氏體類(lèi)型鋼，機(jī)械加工性能較好，經(jīng)熱處理后耐腐蝕性能較好，適宜制造承受高負(fù)荷并在腐蝕作用下的塑料模具和透明塑料制品塑料模具； 9Cr18Mo 則是一萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 9 種高碳高鉻馬氏體不銹鋼，它具有更高的硬度、耐磨性、抗回火穩(wěn)定性和耐腐蝕性能以及較好的高溫尺寸溫度性，適宜制造承受在腐蝕環(huán)境條件下又要求高負(fù)荷、高耐磨的塑料模具。隨著鉻含量的增加，塑料模具表面材料流失向高溫方向移動(dòng)，塑料模具表面抗氧化和腐蝕性能性能提高。此外，還可以在塑料模具材料中加入不同的合金元素，控制氧化膜中的晶格缺陷，減少氧化膜的晶格缺陷濃度，降低離子的擴(kuò)散速度，達(dá)到提高塑料模具表面的抗高溫沖蝕 — 氧化的能力。 根據(jù)表面工程理論，對(duì)塑料模具表面進(jìn)行冶金、粘涂和表面薄膜層技術(shù)，改善塑料模具表面性能，提高塑料模具表面的抗高溫沖蝕 — 氧化能力，保證塑料模具使用中的尺寸精度和表面粗糙度，提高塑料模具的使用壽命和生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。 （ 1）避免尖角、尖棱 零件尖角、尖棱造成淬火應(yīng)力集中，往往會(huì)導(dǎo)致淬火裂紋，故要將尖角、棱角加工成圓角、倒角以避免開(kāi)裂。如鏜桿截面，要求氮化變形極小。 圖 3 彈簧夾頭 （ 4） 采用組合結(jié)構(gòu) 某些有淬裂傾向而各部分工件要求不同的零件或形狀復(fù)雜的零件，可以采用萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 11 組合結(jié)構(gòu)或者鑲拼結(jié)構(gòu)，不僅減小熱處理變形、防止開(kāi)裂，而且方便于維修。分級(jí)淬火、等溫淬火只適應(yīng)與薄壁小件的生產(chǎn)。 藝方式，諸如感應(yīng)加熱淬火、火焰加熱表面淬火、接觸電阻加熱淬火、電解液淬火等。 C、滲 N 和 CN、 NC 共滲。由于滲碳溫度較高，要注意防止晶粒粗大和模具變形，以免造成型腔表面的粗糙化以及剝離缺陷。滲氮適用于中、高溫回火的塑料模具鋼表面強(qiáng)化。若碳 氮共滲后再進(jìn)行噴丸，可顯著提高低碳模具鋼的疲勞極限 [5] 。處理后的模具能獲得優(yōu)良的耐磨性、耐蝕性且表面摩擦系數(shù)小、疲勞強(qiáng)度高。 ，孔部朝上淬入，這樣有利于孔內(nèi)氣泡的排除。另外，講某些孔用石棉堵死；薄壁部位用石棉繩包裹；在容易變形的一側(cè)綁加強(qiáng)筋進(jìn)行淬火均能減小熱處理變形、防止開(kāi)裂。 圖 4 45鋼制齒輪 對(duì)于某些發(fā)生變形、開(kāi)裂的零件，可以修改技術(shù)要求，以減小變形、開(kāi)裂。如先熱處理再加工，則硬度又太高。 熱處理變形，通 過(guò)實(shí)驗(yàn)可以總結(jié)出規(guī)律。熱處理工件就會(huì)發(fā)生變形，甚至是開(kāi)裂，因此提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低廢品率，減小熱處理變形，防止開(kāi)裂是關(guān)鍵。 萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 15 參考文獻(xiàn) 劉永栓 鋼的熱處理 北京：冶金工藝出版社， 1981 史美堂 金屬材料及熱處理 上海：上海科技出版社， 1980 王明賢 中級(jí)熱處理工藝 北京：機(jī)械工藝出版社， 1988 趙忠 金屬材料及熱處理 北京：機(jī)械工藝出版社， 1997 吳元徽 熱處理工（中級(jí)） 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 王順興 金屬熱處理原理與工藝 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2020 萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 16 學(xué) 號(hào) 姓 名 專(zhuān) 業(yè) 系 別 班 級(jí) 學(xué) 制 論文題目 對(duì)熱處理過(guò)程中粹變及出現(xiàn)裂紋問(wèn)題的討論 指導(dǎo)教師姓名 職務(wù)或職稱(chēng) 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 復(fù)審意見(jiàn)： 成績(jī)： 復(fù)審人簽名： 年 月 日 答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)： 成績(jī)： 主持人簽名： 年 月 日 終審意見(jiàn)： 成績(jī)： 終審人簽名： 年 月 日
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