對熱處理過程中粹變及出現(xiàn)裂紋問題的討論-預(yù)覽頁
【正文】 因相變應(yīng)力而引起的淬火變形便越大。中碳鋼中，因其淬火時質(zhì)量體積變化較 大，淬透性也較低碳鋼大，且 MS 點還比較高，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，將會逐漸過渡到以熱應(yīng)力變形為主。它是反映鋼在淬火時，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，奧氏體晶粒不易長大，冷卻時工件的變形和開 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 一般認為 ,淬火介質(zhì) 300℃時的冷卻速度對變形的影響是關(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，變形及開裂少，所以主要應(yīng)用于碳素工具鋼制造的易開裂的工件，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)域進行快速而均勻的冷卻 ,在試件整個表面形成一個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)域進行快速冷卻而產(chǎn)生畸變過大和開裂的問題。對形狀復(fù)雜且精度要求較高的模具、量具等，可以用微變形鋼，用等溫淬火或分級淬火來減小變形。另外，對厚度較大的高碳鋼工件，也可適當(dāng)提高其淬火溫度來防止弧裝裂紋。尤其是對高碳工具鋼必須進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 屬于馬氏體類型鋼，機械加工性能較好，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，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，降低離子的擴散速度，達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，對塑料模具表面進行冶金、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、防止開裂，而且方便于維修。分級淬火、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化。若碳 氮共滲后再進行噴丸，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)綁加強筋進行淬火均能減小熱處理變形、防止開裂。 圖 4 45鋼制齒輪 對于某些發(fā)生變形、開裂的零件，可以修改技術(shù)要求，以減小變形、開裂。如先熱處理再加工，則硬度又太高。 熱處理變形，通 過實驗可以總結(jié)出規(guī)律。熱處理工件就會發(fā)生變形，甚至是開裂，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 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?？萍汲霭嫔?， 1980 王明賢 中級熱處理工藝 北京：機械工藝出版社， 1988 趙忠 金屬材料及熱處理 北京：機械工藝出版社， 1997 吳元徽 熱處理工（中級） 北京：機械工業(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 姓 名 專 業(yè) 系 別 班 級 學(xué) 制 論文題目 對熱處理過程中粹變及出現(xiàn)裂紋問題的討論 指導(dǎo)教師姓名 職務(wù)或職稱 指導(dǎo)教師評語： 成績： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 復(fù)審意見： 成績： 復(fù)審人簽名： 年 月 日 答辯委員會評語： 成績： 主持人簽名： 年 月 日 終審意見： 成績： 終審人簽名： 年 月 日
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