鋼的熱處理工藝課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-03-02 19:54本頁(yè)面
【正文】 不同，而且在加熱與冷卻時(shí)，組織轉(zhuǎn)變的溫度也不相同。所以熱處理時(shí)其機(jī)械性能幾乎不發(fā)生影響。如亞共析鋼隨著含金量的增高，淬火后強(qiáng)度、硬度都有顯著提高；同時(shí)含碳量的多少也確定了鋼的熱處理工藝。而過(guò)共析鋼的正火溫度隨著含碳量的增高而增高，但淬火溫度都是在Ac1以上3050攝氏度。如低碳鋼淬火后幾乎不含殘余奧氏體，而高碳鋼則含大量殘余奧氏體。它能顯著提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性，但同時(shí)降低塑性和韌性；阻止晶粒長(zhǎng)大，增加鋼的淬透性，降低鋼的臨界冷卻速度。并使它在油中便能淬硬。使鋼的奧氏體不穩(wěn)定區(qū)域變?yōu)?00500℃和400250℃。C. 鎳（Ni）的影響 Ni能強(qiáng)化鐵素體，降低鋼的Ac1和Ac3點(diǎn)，從而使熱處理時(shí)的退火、正火、淬火的加熱溫度有所降低。對(duì)鋼的強(qiáng)度和硬度有所提高，但阻止晶粒長(zhǎng)大的作用不明顯。能增加奧氏體的穩(wěn)定性，降低臨界冷卻速度，增加鋼的淬透性很多，故能使Si合金鋼在油中淬硬。對(duì)鋼的強(qiáng)度、硬度增加不多，但卻增加了鋼的回火脆性和過(guò)熱與脫碳的敏感性。他降低鋼的Ac1和Ac3而使鋼在熱處理時(shí)的溫度有所降低。可以減少鋼在淬火時(shí)的變形和增加鋼的強(qiáng)度和硬度。F. 硫（S）的影響硫在通常情況下也是有害元素。硫?qū)附有阅芤膊焕?，降低耐腐蝕性。%的硫，可以改善切削加工性，通常稱易切削鋼。硼為鋼中的微量元素，%之間，它能增加鋼的淬透性，提高鋼的熱處理溫度，而且能提高鋼的強(qiáng)度與硬度。無(wú)需進(jìn)行熱處理硬質(zhì)合金廣泛用作刀具材料，如車(chē)刀、銑刀、刨刀、鉆頭、鏜刀等，用于切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材，也可以用來(lái)切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。40Cr熱處理基本參數(shù)臨界溫度Ac1Ac3Ar1Ar3Ms溫度/℃743800693730355淬透性：淬透性隨淬火溫度的提高而增加，因?yàn)闇囟壬?，奧氏體晶粒尺寸增大，淬透性提高。變形傾向：淬火后變形分兩種：翹曲變形和體積變形，翹曲變形主要是加熱時(shí)工件在爐內(nèi)放置不當(dāng)或搓火前后沒(méi)有定型處理貨冷卻不均勻做造成的，另一方面淬火前后組織不一樣引起體積變形，淬火前一般為珠光體組織，淬火后為馬氏體組織，由于兩種組織的比容不同，淬火前后講引起體積變化，從而產(chǎn)生變形，但這種變形只按比例使工件脹縮而不改變形狀。從鋼的分類(lèi)來(lái)看, 40Cr 鋼屬于低淬透性調(diào)質(zhì)鋼, 具有很高的強(qiáng)度, 良好的塑性和韌性, 即具有良好的綜合機(jī)械性能。加熱溫度越高，馬氏體的百分比也會(huì)增加，如50%99%，組織也會(huì)不斷粗大，理論上說(shuō)，40Cr加熱到850870后保溫，合金元素就基本上能全部融入奧氏體中且晶粒也不是很粗大，所以在理論上850淬火后的硬度應(yīng)該是最高的，以后隨著溫度的增加，鋼的蓄熱量增加，淬火冷卻時(shí)的冷卻速度就下降，因此理論上在850以上溫度淬火硬度會(huì)下降。若采用方案二中方法，淬火的加熱和冷卻過(guò)程中會(huì)使硬質(zhì)合金刀頭性能變壞，甚至在加熱過(guò)程中焊口發(fā)生變化造成刀頭脫落等。但是高頻焊接具有加熱速度快，焊接速度快的特點(diǎn)，對(duì)刀體性能影響不大，切高頻焊接效率較高，所以選擇方案一進(jìn)行加工。論證：40Cr鋼經(jīng)熱加工后，必須經(jīng)過(guò)預(yù)備熱處理來(lái)降低硬度，消除熱加工時(shí)造成的組織缺陷，細(xì)化晶粒，改善組織，為最終熱處理做好準(zhǔn)備。由于刀體最寬部分部分直徑為28mm，所以保溫時(shí)間確定為80mm，然后隨爐冷卻至300攝氏度，出爐空冷，得到鐵素體與珠光體。淬火組織是由淬火馬氏體、殘余奧氏體和剩余碳化物組成。加熱溫度越高，碳化物溶解越多，奧氏體中碳化物及合金元素含量越高，淬透性和淬火硬度上升，在適宜的加熱溫度和保溫時(shí)間淬火，可獲得良好的金相組織與硬度的最佳配合。所以淬火加熱溫度確定為840度。40Cr鋼的淬透性較好，在油中冷卻能淬硬，而且工件的變形、開(kāi)裂傾向小，所以應(yīng)采用油冷。回火的目的是消除或減小淬火應(yīng)力
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