熱處理原理與工藝課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-07-28 20:17本頁(yè)面
【正文】 溫度較低(120℃)的彈簧。合金元素的加入改善彈簧鋼的抗松弛性能，提高鋼的韌性，同時(shí)顯著提高鋼的淬透性和使用溫度，適用于制造較大截面，較高溫度下使用的彈簧。彈簧鋼應(yīng)具有優(yōu)良的綜合性能，如力學(xué)性能 (特別是彈性極限、彈性極限、屈強(qiáng)比)、抗彈減性能(即抗彈性減退性能，又稱(chēng)抗松弛性能)、疲勞性能、淬透性、物理化學(xué)性能(耐熱、耐低溫、抗氧化、耐腐蝕等)。表一：50Si2Mn 彈簧鋼的成分鋼號(hào)CSiMnCrNi≤P≤S≤50Si2Mn~~~~ ⑴、C:每種合金元素形成碳化物時(shí)都要有一定數(shù)量的碳與之化合，含碳量低會(huì)使部分合金元素失去析出硬化的機(jī)會(huì)；含碳量過(guò)高，多余的碳會(huì)和鐵形成化合物或其他穩(wěn)定性差的碳化物，從而降低鋼的可加工性及韌性。在馬氏體中，鎢原子和碳原子的結(jié)合力很大，提高了馬氏體在受熱時(shí)的分解穩(wěn)定性，使鋼在高達(dá)550～600℃時(shí)仍能保持高的硬度。高速鋼淬火后在560℃回火時(shí)，碳化物析出并作均勻彌散分布；鋼中殘余奧氏體在回火后冷卻時(shí)轉(zhuǎn)為馬氏體，將產(chǎn)生二次硬化作用。 ⑶、Cr：鉻可提高鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性，促進(jìn)W、V等碳化物的析出硬化。釩的碳化物硬度高，晶粒細(xì)，有較強(qiáng)的抗集聚能力，隨著釩含量增加，鋼的耐磨性大幅度提高，但可磨削性顯著降低，增加了刃磨困難。 ⑷、Si：有助于提高鋼的耐熱性和熱硬性，但韌性較差。 ⑹、S、N：加入少量的硫，可以得到易切削的高速鋼；加入少量的氮，可以增加鋼的紅硬性，提高刀具的切削性能。與完全退火相比，二者的加熱溫度及保溫時(shí)間相同，但正火冷卻速度較快，轉(zhuǎn)變溫度較低，發(fā)生偽共析轉(zhuǎn)變。淬火后鋼件變硬，但同時(shí)變脆。（3）淬火加熱方式及加熱溫度的確定原則淬火一般是最終熱處理工序。只有一些毛坯或棒料的調(diào)質(zhì)處理(淬火、高溫回火)可以在普通空氣介質(zhì)中加熱。但是隨著少、無(wú)切削加工的發(fā)展、調(diào)質(zhì)處理后僅是一些切削加工量很小的精加工，因而也要求無(wú)氧化，脫碳加熱。但對(duì)工件尺寸較大，幾何形狀復(fù)雜的高合金鋼制工件，應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)批量的大小，采用預(yù)熱爐(周期作業(yè))預(yù)熱，或分區(qū)(連續(xù)爐)加熱等方式進(jìn)行加熱。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℃)。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。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。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。 2：注意：確定淬火加熱溫度時(shí)，尚應(yīng)考慮工件的形狀、尺寸、原始組織、加熱速度、冷卻介質(zhì)和冷卻方式等因素。因?yàn)楣ぜ螅瑐鳠崧?，容易加熱不足，使淬火后得不到全部馬氏體或淬硬層減薄。另外，加熱速度快，起始晶粒細(xì)，也允許采用較高加熱溫度。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。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。 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。因此，淬火加熱時(shí)間包括升溫和保溫兩段時(shí)間。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。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。常用經(jīng)驗(yàn)公式是 式中 t——加熱時(shí)間，(min)； a——加熱系數(shù)，(min／mm)； K——裝爐修正系數(shù)； D——零件有效厚度(mm)。裝爐量修正系數(shù)X是考慮裝爐的多少而確定的。 三、淬火介質(zhì)及冷卻方式的選擇與確定 淬火介質(zhì)的選擇，首先應(yīng)按工件所采用的材料及其淬透層深度的要求，根據(jù)該種材料的端淬曲線，通過(guò)一定的圖表來(lái)進(jìn)行選擇。若僅從淬透層深度角度考慮，凡是淬火烈度大于按淬透層深度所要求的淬火烈度的淬火介質(zhì)都可采用。綜合這兩方面的要求，選擇淬火介質(zhì)的第一個(gè)原則應(yīng)是在滿(mǎn)足工件淬透層深度要求的前提下，選擇淬火烈度最低的淬火介質(zhì)。中溫回火的主要目的是為了獲得高的屈強(qiáng)比，高的彈性極限，高的韌性，回火托氏體的硬度為35～45HRC。所以我們?cè)诠に囍羞x擇中溫回火。 冷形變后的金屬在低于再結(jié)晶溫度加熱，以去除內(nèi)應(yīng)力，但仍保留冷作硬化效果的熱處理，稱(chēng)為去應(yīng)力退火。熱鍛軋、鑄造、各種冷變形加工、切削或切割、 焊接、熱處理，甚至機(jī)器零部件裝配后，在不改變組織狀態(tài)、保留冷作、熱作或表面硬化的條件 下，對(duì)鋼材或機(jī)器零部件進(jìn)行較低溫度的加熱，以去除（全部或部分的）內(nèi)應(yīng)力，減小變形、開(kāi)裂。在去應(yīng)力退火時(shí)，工件一般緩慢加熱至較低溫度
范文總結(jié)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1