【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)的溫度，使之完成奧氏體 的等溫轉(zhuǎn)變，獲得下貝氏體組織，這種淬火稱(chēng)為等溫淬火。等溫淬火與分級(jí)淬火的區(qū)別在于前者獲得下貝氏體組織．進(jìn)行等溫淬火的目的是為了獲得變形少，硬度較高并兼有良好韌性的工件。因?yàn)橄仑愂象w的硬度較高而韌性又好，在等沮淬火時(shí)冷卻又較慢，貝氏體的比容也比較小，熱應(yīng)力，組織應(yīng)力均很小，故形狀變形和體積變形也較小。 等溫淬火用的淬火介質(zhì)與分級(jí)淬火相同。等溫溫度主要由鋼的 C 曲線(xiàn)及工件要求的組織性能而定。等溫溫度越低，硬度越高，比容增大，體積變形也相應(yīng)增加。因此，調(diào)整等溫溫度可以改變淬火鋼的機(jī)械性能和變形規(guī)律，一般認(rèn)為在 Mc～ Ms 點(diǎn) +30℃沮度區(qū)間等溫可獲得良好的強(qiáng)度和韌性。一般保溫時(shí)間為 30～ 60min 近年來(lái)的大量實(shí)踐證明，在同等硬度或強(qiáng)度條件下，等溫淬火的韌性和斷裂韌性比淬火低溫回火的高。 T8 鋼的熱處理工藝及特征 4 2 淬火加熱溫度： 淬火加熱溫度，主要根據(jù)鋼的相變點(diǎn)來(lái)確定。對(duì)亞共析鋼，一般選用淬火加熱溫度為 Ac3+（ 30— 50℃ )，過(guò)共析鋼則為 Ac1+(30— 50℃ )。之所以這樣確定，因?yàn)閷?duì)亞共析鋼來(lái)說(shuō)，若加熱溫度低于 Ac3，則加熱狀態(tài)為奧氏體與鐵素體二相組成，淬火冷卻后鐵素體保存下來(lái)，使得零件淬火后硬度不均勻，強(qiáng)度和硬度降低。比 Ac3 點(diǎn)高 30— 50℃的目的是為了使工件心部在規(guī)定加熱時(shí)間內(nèi)保證達(dá)到 Ac3 點(diǎn)以上的溫度，鐵素體能完全溶解于奧氏體中，奧氏體成分比較均勻，而奧氏體晶粒又不致于粗大。對(duì)過(guò)共析鋼來(lái)說(shuō)，淬火加熱溫度在 Ac1～ Ac3 之間時(shí)，加熱狀態(tài)為細(xì)小奧氏體晶粒和未溶解碳化物，淬火后得到隱晶馬氏體和均勻分布的球狀碳物。這種組織不僅有高的強(qiáng)度和硬度、高的耐磨性，而且也有較好的韌性。如果淬火加熱溫度過(guò)高，碳化物溶解，奧氏體晶粒長(zhǎng)大，淬火后得到片狀馬氏體 (孿晶馬氐體 )，其顯微裂紋增加，脆性增大，淬火開(kāi)裂傾向也增大。由于碳化物的溶解，奧氏 體中含碳量增加，淬火后殘余奧氏體量增多，鋼的硬度和耐磨性降低。高于 Ac1 點(diǎn) 30— 50℃的目的和亞共析鋼類(lèi)似，是為了保證工件內(nèi)各部分溫度均高于 Ac1。 在工件尺寸大、加熱速度快的情況下，淬火溫度可選得高一些。因?yàn)楣ぜ?，傳熱慢，容易加熱不足，使淬火后得不到全部馬氏體或淬硬層減薄。加熱速度快，工件溫差大，也容易出現(xiàn)加熱不足。另外，加熱速度快，起始晶粒細(xì)，也允許采用較高加熱溫度。在這種情況下，淬火溫度可取 Ac3+(50— 80℃ )，對(duì)細(xì)晶粒鋼有時(shí)取 Ac3+100℃。對(duì)于形狀較復(fù)雜，容易變形開(kāi)裂的工件，加熱速度較慢， 淬火溫度取下限。 考慮原始組織時(shí)，如先共析鐵素體比較大，或珠光體片間距較大，為了加速奧氏體均勻化過(guò)程，淬火溫度取得高一些。對(duì)過(guò)共析鋼為了加速合金碳化物的溶解，以及合金元素的均勻化，也應(yīng)采取較高的淬火溫度。例如高速鋼的 Ac1 點(diǎn)為 820— 840℃，淬火加熱溫度高達(dá) 1280℃。 考慮選用淬火介質(zhì)和冷卻方式時(shí)，在選用冷卻速度較低的淬火介質(zhì)和淬火方法的情況下，為了增加過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性，防止由于冷卻速度較低而使工件在淬火時(shí)發(fā)生珠光體型轉(zhuǎn)變，常取稍高的淬火加熱溫度。 大連職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)習(xí)報(bào)告 5 3 淬火加熱時(shí)間的確定原則 淬火加熱時(shí)間應(yīng)包括 工件整個(gè)截面加熱到預(yù)定淬火溫度，并使之在該溫度下完成組織轉(zhuǎn)變、碳化物溶解和奧氏體成分均勻化所需的時(shí)間。因此，淬火加熱時(shí)間包括升溫和保溫兩段時(shí)間。在實(shí)際生產(chǎn)中，只有大型工件或裝爐量很多情況下，才把升溫時(shí)間和保溫時(shí)間分別進(jìn)行考慮。一般情況下把升溫和保溫兩段時(shí)間通稱(chēng)為淬火加熱時(shí)間。當(dāng)把升溫時(shí)間和保溫時(shí)間分別考慮時(shí)，由于淬火溫度高于相變溫度，所以升溫時(shí)間包括相變重結(jié)晶時(shí)間。保溫時(shí)間實(shí)際上只要考慮碳化物溶解和奧氏體成分均勻化所需時(shí)間即可。在具體生產(chǎn)條件下，淬火加熱時(shí)間常用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，通過(guò)試驗(yàn)最終確定。 加熱系數(shù)表示 工件單位厚度需要的加熱時(shí)間，其大小與工件尺寸、加熱介質(zhì)和鋼的化學(xué)成分有關(guān)。裝爐量修正系數(shù) X 是考慮裝爐的多少而確定的。裝爐量大時(shí)， K 值也應(yīng)取得較大，一般由實(shí)驗(yàn)確定；工件有效厚度 D 的計(jì)算，可按下述原則確定：圓柱體取直徑，正方形截面取邊長(zhǎng)，長(zhǎng)方形截面取短邊長(zhǎng)，板件取板厚，套筒類(lèi)工件取壁厚，圓錐體取離小頭 2／ 3 長(zhǎng)度處直徑，球體取球徑的 0． 6 倍作為有效厚度 D。 T8 鋼的熱處理工藝及特征 6 4 熱處理的基本介紹 ．退火的種類(lèi) ． 完全退火和等溫退火 完全退火又稱(chēng)重結(jié)晶退火，一般簡(jiǎn)稱(chēng)為退火，這種退火主要用于亞共析成分的各種碳鋼和合金鋼的鑄，鍛件及熱軋型材，有時(shí)也用于焊接結(jié)構(gòu)。一般常作為一些不重工件的最終熱處理，或作為某些工件的預(yù)先熱處理。 ． 球化退火 球化退火主要用于過(guò)共析的碳鋼及合金工具鋼（如制造刃具，量具，模具所用的鋼種）。其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并為以后淬火作好準(zhǔn)備。 ． 去應(yīng)力退火 去應(yīng)力退火又稱(chēng)低溫退火（或高溫回火），這種退火主要用來(lái)消除鑄件，鍛件，焊接件，熱軋件，冷拉件等的殘余應(yīng)力。如果這些應(yīng)力不 予消除，將會(huì)引起鋼件在一定時(shí)間以后，或在隨后的切削加工過(guò)程中產(chǎn)生變形或裂紋。 ． 淬火的冷卻介子 淬火時(shí)，最常用的冷卻介質(zhì)是鹽水，水和油。鹽水淬火的工件，容易得到高的硬度和光潔的表面，不容易產(chǎn)生淬不硬的軟點(diǎn)，但卻易使工件變形嚴(yán)重，甚至發(fā)生開(kāi)裂。而用油作淬火介質(zhì)只適用于過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性比較大的一些合金鋼或小尺寸的碳鋼工件的淬火。 ．鋼回火的目的 1． 降低脆性，消除或減少內(nèi)應(yīng)力，鋼件淬火后存在很大內(nèi)應(yīng)力和脆性，如不及時(shí)回火往往會(huì)使鋼件發(fā)生變形甚至開(kāi)裂。 2． 獲得工件所要求的機(jī)械性能，工件經(jīng) 淬火后硬度高而脆性大，為了滿(mǎn)足各種工件的不同性能的要求，可以通過(guò)適當(dāng)回火的配合來(lái)調(diào)整硬度，減小脆性，得到所需要的韌性，塑性。 3． 穩(wěn)定工件尺寸 4． 對(duì)于退火難以軟化的某些合金鋼，在淬火（或正火）后常采用高溫回火，使鋼中碳化物適當(dāng)聚集，將硬度降低，以利切削加工。 大連職業(yè)技術(shù)學(xué)