关于大型锻件调质热处理工艺的探讨

1、 表 终冷温度 冷 却 时 间 气 。 。 空冷 , 油冷 钢 油冷 钢 洲 卜 。 几 。 处 勺 勺 、 了 “ 介 口 一 八 众 , 东 一 伞 一 户 一 匕 、 沪 瓦 一一 几 山 叮 一 目 , 兀弃 。 空冷 , 。 一般锻件 。 。 。 度 不 致 升 得太 高 , 下丁 “ 制 了最 大 截面 处 终 冷 温 度 的 降 低 出诱 , 保 证 心 部 的继 续冷 却 , 。 停 , 断 裂 位 置 多发 生 在 不 同 截 面 交 界 处 支承辊 , 表 列 , 留 时 间 应 使 心 部 的温 度 降 到 回 火 温 度 以 下 不 能 使 停 留 时 间不 足 在 不

2、 同的 冷 却 时 间 下 。 随 即升 温 回 火 。 , 使心 不 同截 面 处 的 终 冷 温 度 辊 身 终 冷 温 度 降低 部 的 终 冷 温 度 大 大 高 于 回火 温 度 则使 辊 颈 的终 冷 温 , 对 于有 足 , 够合 金 元 素的钢 温 , , 应 保 证 心 部在 继 续 冷 却过 , 度将 降 到 了 很 容 易 发 生 断 裂 的 程 度 合机 械 性 能 的 影 响 并 不 大 很低 , 。 而对综 程 中完 成 低 温 转 变 停 留时 间不 足 随 即 升 。 使奥 氏体 在 回 火 的 长 时 间 保 温 中 进 行分 或 者 以过 冷 奥 氏体 的形

3、式 保 留下 来 在 此 阶 段 的停 留 时 间 。 有 些 大 型 锻 件要 求 淬 火 冷 却 的 终 冷 温 度 但必须是低于 , , 解 , 目 的 平 均 含碳 量 一 定 的 合金 元 素 含量 , , 前 , , 一般偏短 , 应适 以减少 开 裂 的倾 向 当延 长 以 提 高 奥 氏 体 的稳 定 性 在 一 定 的 冷 却 速度 , 回 火 温 度 下 的保 温 时 间 零件的 。 下 , 不 致 在 高温 分 解 为 复相 组 织 锻 件 的服 。 最 终 性 能 主 要 决定 于 回 火 温 度 , 回火温度确 一 般用 役 条件 下 要 求 有 很 低 的 脆 性

4、转变温 度 大 型 锻件 的终 冷 温 度 不 宜 控 制 在 下 。 一般 以 定 以后 件下 , , 保 温 时 间 也 有 一 定 的影 响 , 试 样 试 验 确 定 在 所要 求 的 机 械 性能 和 硬 度 条 应 选 用 的 回火 温 度 , 当然 , 试 样的 淬 回 火 问皿 火 冷 却条件 较 好 所 谓低 与 大 型 锻 件 的 实 际 冷 却条 , 低 温 停 留 的温 度 和 时 间 温停 留 时间 间 。 件差别很 大 , 为 取 得 合适 硬 度 , 回火 温 度 下 , , 包 括 淬 火 结 束 以后 在 空 气 中 的停 留 “ 的 停 留时 间 也不 尽

5、相 同 足 够 的保 温 时 间 的冷 却 速度 , 。 考虑到 大型 加热 炉 应 该有 , 以及 进 炉 回 火 后 左 右的 保温 时 心 部温度 的继 的 实 际 温 度 波 动 和温度 的 不 均 匀 性 回 火后 的 冷 却 在 这 一 停 留 阶段 要 达 到 , , 续 降低 表 面 层 在 保 持 终 冷 温 度 或 略 有升 高 回 火后 采用 缓 慢 。 的条 件 下 进 行 自身 回 火 但 不 能使 表 面 温 度 , 主 要 是 考 虑 减小 残 余应 力 , 由 残 升 得太 高 , 影 响心 部 的 继 续冷 却 、 使 不 同截 。 于 大 型 锻 件碳 和

6、合 金 元 素 的 偏 析 即 使 在较 , 面 处 的温 度 均 匀 于 有 足 够 合金元 素 消 除 部 分残 余 应 力 。 这对 小 的 含 氢量 用下 的 发 裂 在有 , 如 。 条 件下 奥 氏体 比 较 稳 定不 致在 表 面形 , 余应 力 也 可 能 形 成 发 裂 在 残 余应 力 作 是 导 致 疲 劳破 坏 的 起 因和脆 性 。 高温 分 解 为 复 相 组 织 的钢 尤 为 重 要 成 的 马 氏 体 在 低 温 阶段 得 到 回 火 的应 力 裂 。 消除部分 破 坏 起始 的缺 口 一 , 一 。 钢一旦存 的应力 。 , 不 致 由于 心 部 继 续 转

7、变 而 引 起 开 , 长 的 发裂 , , 在 因此 低 温停 留阶段 的温 度 , , , 与锻 件 的 作 用下 材料 就 开始 呈现 脆 性 破 坏 。 随着 发 终 冷温 度 有 一定 的关 系 一 般应在 大 于 以使锻 件 表 面 温 裂 长 度 的 增加 导 致 材 料脆 性 破 坏 的 应 力 也 但 略 低 于 终 冷 温 度 停 留 愈 低 大 型 锻 件 正 常 成 分 区 与偏 析 区 的 碳 和 合 金 元 素 的含 量 不 同 差异 。 , 导致 了 , 点的 性 的 倾 向将 大 大 降低 质 , 。 一 般 大型 锻 件 的 调 , 大 锻件 淬火时 , ,

8、, 表 面 达 到 一定 的终 冷 实 际 上 是 奥 氏 体在 珠 光 体 区 域 内分 解 , 温度 时 留 阶段 的升高 心 部温度仍然很高 心 部 温 度 继 续下 降 在 回 火 低温 停 随 着 回火 温度 截面越大 明显 。 合 金 元 素 含量 越 小 , , 这 种 结果 越 , 。 最后 , 要 完 全 避 免 回火 脆 性 , 回火 后 对于 大 , 心部温度停止下 降 、 , 保 留在 一 定 的 , 的 冷 却速 度 必 须 大 于 每 小 时 型锻件 是不可能的 。 温度 区 间 由 于 偏 析 区 富集 的 合 金 元 素 使 , 要 达 到这 样 高 的 冷 却

9、 速 度 用 回 火 后 快 冷 的 方法 , 实际上 消除大 , 点 降 低 奥 氏 体 的稳 定性 增加 氏 体 的形 式 保 留 下 来 , 以过冷奥 , , 一 直 到 回 火冷 却 时 , 型 锻 件 回 火 脆 性 的影 响 是 难 以 实 现 的 法 。 因此 随着 温 度 的 降 低 为 二 次 淬 火 效应 , 过 冷 奥 氏 体 继 续分 解 这在 。 称 宜 采 用 可 使 残 余应力 大 大 降低 的 缓 慢 冷 却方 , 。 钢 转子 锻件得到证 实 在此情 况下 后 快 冷 也 是 相 当危 险 的 冷 的方法 , 。 , 如果 回火 , 对 于 回火 后 采 用

10、缓 容易为 , 参 考文 献 锻 钢 支承 辊 的 质 量 讨 论 , , 除 了 回火 脆 性 问 题 以 外 。 大 型 铸锻件 大 家所 接 受 对 于 回火 脆 性 形 成机 理 的 报 导 相 当多 上 海材 料 研 究 所等 丑 口 二 ” “ 大 截 面 用 钢 试验 报 但 多 为 小 件 研 究 的 结果 果 提 高 回 火 温 度 保持 在 时 间 的 增加 应 地 减小 。 。 的 文 献 论述 对 。 上 海 科 技情 报 所 ” “ 大 型 锻 件 的 偏析 和 热 大 锻 件 回火 脆性 有 一 定 参考 价 值 。 首先 , 如 附近 , 随 着 回火 , 处理

11、上 海 重 型机 器厂 牛俊民 , 国外 大 锻件 生 产 , 钢 对 冷 却方 法 的敏 感 性 也 就相 , 大 锻件 热处 理 过 程 中 的 应 力 与 , , 大 部分 大 锻 件 的 回 火 温 度 较 高 根 据 溶解 和 析 出 理 论 铁对 氮 、 开裂 , 金属 热处 理 , 保持时 间较长 件 。 比 小 型 锻 件 有一 定 的 有 利 条 , 王 而震 发 电机 转子 锻 件 深 冷 淬 火 的 探 , , 讨 , 其次 , 回火 脆性 金 属 热 处 理 张增林等 和性 能 , 、 、 大 型发 电机 转子 心 部的 组 织 札依 莫夫斯 基等 , 特 殊 钢 的严

12、 重程度取决 于 的 固 溶程 度 , 磷 、 氧 等元 素 , 大 型 铸锻 件 因此 与奥 氏 体 的 转 变 产 物 有 回 火脆 一 关 。 预 先 在 珠 光 体 区 域 内等 温 转变 分册 大 型零件 整体 加 热淬 火 工 艺 的探讨 成 都 无 缝 钢 管厂 金 堂分 厂 陈庆库 攀 枝 花 钢 铁 研 究 院 对于 诱 的 大型 零 件 、 樊 韬 , , 如 高硬 冷 度 不 够 或 淬硬 层 太 浅 因此 , 而 致 淬火 失 败 , , 。 轧辊 、 轧槽块 , , 发 电 机 和 汽 轮 机 转 子 等进 行 , 对 于重 要 的大 型零件 , 不 得不 选 淬 火处 理 是 使距 工件 表面一 定 的层深 获 得 即获 得 一 定 的 淬硬 层 。 用 淬透 性 较 好 的 合 金 钢 制 造 些 特 殊 性能 更多的困难 , 而 这 些 钢 的某 。 马 氏体 组 织 以满 足 、 往 往 给热 处 理 工 艺 和