金屬熱處理工藝基本知識(shí)部分(編輯修改稿)
2025-03-15 02:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，簡(jiǎn)稱 “ 調(diào)質(zhì) ” 。調(diào)質(zhì)廣泛用于處理重要的結(jié)構(gòu)零件，如軸、齒輪等。● 低溫回火（ 150～ 250℃ ）組織為回火馬氏體，能降低內(nèi)應(yīng)力和脆性，并保持高硬度和耐磨性。用于工具、模具、軸承、滲碳件及經(jīng)表面淬火的工件。 圖 16 ● 淬火鋼出現(xiàn)沖擊韌性顯著下降的現(xiàn)象稱為 “回火脆性 ”， 如圖● 回火脆性 ● 在 250～ 350℃ 回火時(shí)出現(xiàn)的脆性稱為低溫回火脆性。一般不在此溫度范圍內(nèi)進(jìn)行回火。 ●高溫回火脆性 ● 在 500～ 650℃ 回火時(shí)出現(xiàn)的脆性稱為高溫回火脆性。主要發(fā)生在含 Cr、 Ni、 Mn等合金元素的結(jié)構(gòu)鋼中。 ● 快冷可防止高溫脆性，在鋼中加入Ｗ（約 1%）Ｍ o（約 %）等合金元素可有效抑制這類脆性的產(chǎn)生。圖 17 ● 淬火回火的工藝缺陷● 硬度不足 是由淬火加熱溫度低、表面脫碳、冷速不夠、鋼材淬透性低等原因造成的。可采用相應(yīng)措施加以防治?！? 硬度不均勻 是由原始組織粗大且不均勻、冷卻不均勻等原因造成的?？赏ㄟ^正火后重新淬火來消除?！? 過熱和過燒過熱組織可通過重新淬火來消除；工件一旦過燒則只能報(bào)廢。7) 鋼的表面淬火● 利用快速加熱將表面層奧氏體化后進(jìn)行淬火，以強(qiáng) 化零件表面的熱處理方法?！?表面淬火用材料含碳量為 ～ %的中碳鋼及鑄鐵?！?預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理為表面淬火作準(zhǔn)備，以獲得最終的心部組織。方法有調(diào)質(zhì)和正火等?！?表面淬火后的組織表層組織為回火馬氏體， 心部組織為回火索氏體 (調(diào)質(zhì)）或鐵素體加索氏體（正火）。● 感應(yīng)加熱表面淬火● 感應(yīng)加熱的基本原理 感應(yīng)加熱表面淬火的裝置如圖?！?交變磁場(chǎng)使工件內(nèi)部感生出巨大的渦流 ?！?感應(yīng)電流在工件表層密度最大，而心部密度為零，這種現(xiàn)象稱為集膚效應(yīng) ?！?電流透入的深度與感應(yīng)電流的頻率有關(guān) ?！?電流頻率越高，感應(yīng)電流透入深度越淺 。圖 18感應(yīng)加熱表面淬火的裝置 ● 高頻感應(yīng)加熱 電流頻率范圍 250～ 300kHz，淬硬層深度為 ～，適用于中小模數(shù)的齒輪及中小尺寸的軸類零件。 ● 中頻感應(yīng)加熱 電流頻率范圍 2500～ 800kHz，淬硬層深度 2～ 10mm，適用于較大的軸和大中模數(shù)齒輪。 ● 工頻感應(yīng)加熱 電流頻率 50Hz，淬硬層深度可達(dá) 10～ 15mm，適用 于較大直徑零件的穿透加熱及大直徑零件如軋輥、火車車輪的表面淬火。 ● 感應(yīng)加熱表面淬火后的回火 一般只進(jìn)行低溫回火，回火溫度一般不高于 200℃?！? 感應(yīng)加熱的分類● 加熱溫度高?！?感應(yīng)加熱表面淬火后工件表層硬度高，脆性較低。● 工件表面質(zhì)量好?！?生產(chǎn)效率高?！? 感應(yīng)加熱表面淬火的特點(diǎn)● 特點(diǎn)及應(yīng)用： 設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、靈活性大，但淬火質(zhì)量較難控制。主要用于單件小批量生產(chǎn)件及大型零件的表面淬火。圖 20 圖 19 ●火焰加熱表面淬火● 電接觸加熱的原理如圖?！? 電接觸加熱表面淬火● 特點(diǎn)及應(yīng)用： 工件變形小，工藝簡(jiǎn)單，不需回火，但硬化層薄。形狀復(fù)雜的工件不宜采用。圖 21 8) 模具鋼 用作冷沖壓模、熱鍛壓模、擠壓模、壓鑄模等模具的鋼稱為模具鋼。根據(jù)性質(zhì)和使用條件的不同，可分為 冷作模具鋼和熱作模具鋼 兩大類。 (1)冷作模具鋼 冷作模具鋼是用于在室溫下對(duì)金屬進(jìn)行變形加工的模具，包括冷沖模、冷鐓模、冷擠壓模、拉絲模、落料模等。 ● 工作條件和性能要求 處于工作狀態(tài)的冷作模具承受著強(qiáng)烈的沖擊載荷和摩擦、很大的壓力和彎曲力的作用，主要的失效破壞形式包括磨損、變形和開裂等，因此冷作模具鋼要求具有較高的硬度和耐磨性，良好的韌性和疲勞強(qiáng)度。 (1)冷作模具鋼 ● 工作條件和性能要求 (續(xù) )截面尺寸較大的模具還要求具有較高的淬透性，高精度模具則要求熱處理變形小。 ● 化學(xué)成分為保證獲得高硬度和高耐磨性，冷作模具鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，大多超過 1． o％ C，有的甚至高達(dá) 2． 0％ C。鉻是冷作模具鋼中的主要合金元素，能提高淬透性，形成 Cr7C3?；?(Cr， Fe)7C3。等碳化物，能明顯提高鋼的耐磨性。錳可以提高淬透性和強(qiáng)度，鎢、鉬、釩等與碳形成細(xì)小彌散的碳化物，除了進(jìn)一步提高淬透性、耐磨性、細(xì)化晶粒外，還能提高回火穩(wěn)定性、強(qiáng)度和韌性。 (1)冷作模具鋼 ● 熱處理特點(diǎn) 冷作模具鋼熱處理的目的是最大限度地滿足其性能要求，以便能正常工作，現(xiàn)以 Crl2MoV 冷作模具專用鋼制造沖孔落料模為例來分析熱處理工藝方法及制定生產(chǎn)工藝路線。沖孔落料模的凸、凹模均要求硬度在 58—60HRC 之內(nèi)，要求具有較高的耐磨性、強(qiáng)度和
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