金屬熱處理課程設(shè)計(jì)16mn鋼熱處理課程設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 22:36 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Accm以上30~50℃——保溫——出爐空冷。低碳鋼正火的目的之一是提高切削性能。，即使按通常正火溫度正火后，自由鐵素體量仍過多，硬度過低，切削性能仍較差。為了提高硬度，應(yīng)提高加熱溫度（可比Ac3高100℃），以增大過冷奧氏體的穩(wěn)定性，而且應(yīng)該增大冷卻速度，以獲得較細(xì)的珠光體和分散度較大的鐵素體。 16Mn鋼一般正火熱處理,加熱到560℃，保溫2小時(shí)，再加熱到850℃，保溫3小時(shí)，爐冷。圖5 正火后的顯微組織（4）16Mn鋼的淬火將鋼加熱到Ac3或Ac1以上30~50℃——保溫——快速冷卻（大于Vk）以獲得馬氏體的工藝方法。 因?yàn)?6Mn的含碳量太低，鋼材的淬硬傾向太低，進(jìn)行淬火還不如進(jìn)行正火，正火后的性能會(huì)比淬火的性能更優(yōu)異。當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)刻進(jìn)行淬火處理。（5）16Mn鋼的回火回火是將淬火后的鋼重新加熱到Ac1以下某一溫度保溫，然后冷卻（一般空冷）至室溫。16Mn鋼一般采用低溫回火，在150℃~250℃溫度下回火，得到回火馬氏體。綜合硬度﹑抗彎強(qiáng)度﹑撓度3個(gè)主要機(jī)械性能來看，選擇在180~200℃之間回火最佳，既可保持較高的抗彎強(qiáng)度﹑撓度，又有較高的硬度值（HRC62以上）。在250℃回火，抗彎強(qiáng)度﹑撓度﹑硬度都很低。因此，不要選擇此回火溫度。圖6 16Mn熱軋回火的金相圖三、基本參數(shù)確定進(jìn)行熱處理時(shí)，加熱溫度、保溫時(shí)間、冷卻方式是最重要的三個(gè)基本工藝因素，正確選擇這三者的規(guī)范，是熱處理成功的基本保證。（1)退火溫度 16Mn鋼屬于亞共析鋼，合金元素含量較低，具有良好的韌性，強(qiáng)度和抗冷熱疲勞性能與一定的耐磨性。溫度選擇為Ac3+（20~30）℃（2）正火溫度870℃~880℃，再爐冷至500℃然后爐外空冷。（3）淬火溫度16Mn鋼屬于亞共析鋼，合金元素含量較低，具有良好的韌性，強(qiáng)度和抗冷熱疲勞性能與一定的耐磨性。溫度選擇為Ac3+（30~50）℃。因?yàn)?6Mn的含碳量太低，鋼材的淬硬傾向太低，一般不進(jìn)行淬火處理。（4）回火溫度低溫回火：150~250℃，所得組織為回火馬氏體，硬度約為HRC57~60.（5）對(duì)于16Mn鋼常進(jìn)行焊后熱處理表三 焊后熱處理參數(shù)預(yù)熱管材壁厚≥15mm時(shí)需預(yù)熱至150～200℃，板材厚度≥30mm時(shí)需預(yù)熱至100～150℃焊后熱處理溫度(℃)600～650壁厚(mm)≤~2525~~5050~7575~100恒溫時(shí)間2h壁厚〉28mm的構(gòu)件焊后需要進(jìn)行熱處理。通過將鋼件升溫和保溫所需時(shí)間算在一起，統(tǒng)稱為加熱時(shí)間。退火加熱保溫時(shí)間，在全部爐料到達(dá)退火溫度后，保溫4～6h?；鼗鸺訜岜貢r(shí)間為2h。退火：隨爐緩冷至500℃，出爐空冷淬火：急冷回火：油冷之后空冷第四章 16Mn鋼熱處理分析一、16Mn鋼熱處理后組織分析研究熱處理后的組織時(shí)，不但要參考鐵碳相圖，還要利用鋼的TTT曲線或CCT曲線。圖7 鐵碳相圖鐵碳相圖能說明慢冷時(shí)不同碳含量的鐵碳合金的結(jié)晶過程和室溫下的組織以及相對(duì)量。TTT曲線或CCT曲線則能說明一定成分的鐵碳合金在不同冷卻條件下的轉(zhuǎn)變過程，以及轉(zhuǎn)變后能得到的那些組織。(一)16Mn過冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物分析圖8為16Mn鋼的原始態(tài)及部分冷卻速度下得到的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的金相組織。由圖可知，16Mn鋼幾乎在每種冷卻速度下都有且素體析出，只是鐵素體形態(tài)隨冷卻速度不同會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)冷卻速度較慢時(shí)，其形態(tài)以塊狀為主, 冷卻速度加快時(shí), 鐵素體組織細(xì)化 并且 出現(xiàn) 針狀 形態(tài), 當(dāng) 冷卻 速 度非 ?？? 60/s, 75/s)時(shí), 則以游離鐵素體存在. 珠光體轉(zhuǎn)變大約在冷卻速度低于 15/ s時(shí)發(fā)生, 隨著冷卻速度的增加, 珠光體組織由較粗形態(tài)珠光體過渡為較細(xì)的索氏體和屈氏體, 并且數(shù)量減少. 而貝氏體轉(zhuǎn)變的冷卻速度范圍非常寬, 在冷卻速度為05/s時(shí), 就出現(xiàn)少量貝氏體, 其形態(tài)似針狀鐵素體, 冷卻速度加大其針狀組織變細(xì), 而且, 在速度很快時(shí)以馬氏體為主的顯微組織里也會(huì)有少量貝氏體存在. 在冷卻速度大于 20/ s時(shí), 發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變, 其形貌主要是板條狀馬氏體. （a）原始態(tài)：（b）℃/s（c）℃/s（d）5℃/s（e）10℃/s（f）15℃/s（g）20℃/s（h）30℃/s（i）45℃/s（j）75℃/s圖8 16Mn鋼連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變后的金相組織（二）16Mn鋼的軋后余熱熱處理金相組織：經(jīng)余熱熱處理的式樣外表面有回火索氏體組織，是由表面快冷得到馬氏體后，試樣內(nèi)部的熱量傳遞到外表面對(duì)其回火所致?！?。其心部組織為珠光體+鐵素體，與熱軋態(tài)的金相組織相比，晶粒較細(xì)小，其結(jié)果見圖9。圖9 金相組織 （a）余熱處理外層組織（b）余熱處理心部組織（c）熱軋態(tài)心部組織力學(xué)性能：由測(cè)試結(jié)果表四可見，經(jīng)軋后余熱熱處理鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)好于熱軋狀態(tài)的強(qiáng)度指標(biāo)。完全符合YB1369標(biāo)準(zhǔn)。表四 力學(xué)性能圖10 沿徑向硬度分布曲線由圖10可見，經(jīng)軋后余熱熱處理的鋼筋橫截面上硬度比熱軋狀態(tài)鋼筋橫截面相應(yīng)點(diǎn)上的硬度高，而且由
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