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文档简介
钢的淬火回火工艺参数确实定作者:长江发掘机厂序言淬火是加强资料最有效的热办理工艺方法,其工艺参数的选择直接影响着资料的性能。这就要求热办理工作者不停创新,改良工艺,有效地发挥出资料的潜力,节俭能源,降低生产成本。本文简述了钢的淬回火工艺参数确实定及量化依照。淬火加热温度按惯例工艺,亚共析钢的淬火加热温度为Ac3+(30~50℃);共析和过共析钢为Ac1+(30~50℃);合金钢的淬火加热温度常采纳Ac1(或Ac3)+(50~100℃);高合金钢含有大量高熔点碳化物,要增大奥氏体化程度,淬火加热温度更高,有些已达到靠近熔点的程度。为了达到钢所要求的不一样性能,淬火加热温度正在向高或低两个方面发展。亚温淬火就是将淬火温度降至Ac3点以下5~10℃的α+γ两相区,在保存大概10%~15%未溶铁素体状态进行淬火,在保证强度及较高硬度的同时,塑性、韧性获取改良,淬火变形或开裂明显减少,回火脆性也有所减弱。现已作为一种新的成熟工艺已获取国内外热办理工作者的共鸣。别的,还有人发现[1],以淬火不单可获取最高的硬度,
40Cr钢为代表的亚共析钢在且各项力学性能也为最正确值,
Ac3点处有硬化峰出现,此温度掌握适当能充散发挥钢的潜力。与其相反,提升某些钢的淬火温度也可获取预料不到的结果。如热模具钢5CrMnMo、5CrNiMo钢的淬火温度由传统的860℃提升至920℃(超出30~80℃)[2],加快了碳化物的溶解,增添了马氏体中的合金含量,组织平均。能够获取大量的高位错马氏体,断裂韧度大大提高,红硬性更加优秀,其使用寿命成倍提升。又如,H13钢淬火温度由1050℃提升至1100℃时,奥氏体晶粒其实不显然长大,因为碳化物溶解加快,奥氏体中含碳及合金元素增加,其结果使δb、δ0.2(室平和500℃)及热疲惫性能提升,有益于延伸H13钢的模具使用寿命[3]。跟着对亚共析钢所要求的性能而异,其淬火温度的选择有很大的灵巧性。可是无论提升或是降低温度,均是以钢的临界点Ac3为主要依照。所以,正确掌握钢的Ac3点极其重要。最近几年来,热办理工作者发展了Ac3点计算模型[4]。最近几年来,引进或国内新开发的工程机械斗齿用低合金耐磨钢,如ZG30CrMn2SiReB钢为亚共析钢[5,6],为发挥钢的潜力,获取耐磨性和必定的强韧性,所采纳的淬火温度均高于传统温度90~120℃。这说明,钢的淬火温度对不一样钢种和所要求的性能是有很大差异,不可以混为一谈,一定跳出传统的拘束。高合金钢的淬火温度相同也有很大改动,由定性逐渐向定量化过渡,使所选择的淬火温度更吻合实质。有人提出均衡碳的观点[6],并由此决定正常淬火温度。均衡碳CS=0.033wW+0.063wMo+0.06wCr+0.2wV钢的碳饱和度A为钢中实质碳量C实与均衡碳CS之比,即A=C实/CS。由计算出的不一样A值来决定所对应的最正确淬火温度,可获取满意的质量要求。也有人提出以碳化物溶解温度为依照,决定高速钢淬火温度的方法,即TS(°F)=2310-200wC+40wV+8wW+5wMo±12T淬(°F)=TS-(35~50)用于制作模具的高速钢,在要求必定耐磨性的同时,还要具备必定的韧性,所选择的加热温度要比传统的低,一般按下式决定[7]:W18Cr4V钢T(℃)=1260-(64-HRC值)×102)W6Mo5Cr4V2钢T(℃)=1190-(64-HRC值)×103)式中HRC——为模具要求硬度值。加热时间为了降低生产成本,提升生产效率,缩短加热时间是有效而简易的方法。经大量测试对照发现,确立加热时间的传统方法存在一些问题。有人试验提出表1所示加热时间更合适于实质,比传统加热时间显然减少。表1按τ=kW计算保温时间介绍的W值工件形状W/cm.-1k/mincm柱状(1/6~1/4)D7板状(1/6~1/2)B7管状(1/4~1/2)δ10注:盐炉加热用。D、B、δ分别为工件直径、板厚和管壁厚关于大截面工件的加热时间,有人以为截面大的工件达到淬火成效也仅是必定深度,在加热时完整热透,不单延伸时间、浪费能源,并且冷却过程要消散的热量相对增加,其冷却强度降落,使实质淬火成效变差。测试发现,奥氏体相变一般不超出几分钟,所以加热时间以保证工件截面内外温度一致为准,有人以此为依照提出零保温的新观点,现已逐渐被人们所接受。冷却为了使钢淬火冷却更适合,选择介质及冷却强度应依照钢的临界冷却速度。热办理工作者导出了不一样种类的计算式或模型,拥有代表性的以下式:[8]获取马氏体的临界冷却速度lgv1=9.81-(4.26wC+1.05wMn+0.54wNi+0.5wCr+0.66wMo+0.00183PA)(2)获取贝氏体的临界冷却速度lgv2=10.17-(3.08wC+1.07wMn+0.70wNi+0.57wCr+1.58wMo+0.0032PA)(℃/h)式中PA——奥氏体化参数。因为工件“淬火质量效应”的影响,不一样截面的工件的实质冷却速度有很大变化,为此有人提出水、油淬时的截面与冷却强度的定量关系:式中H1、H0——分别为不一样搅拌态和静止状态下的冷却强度。模具淬火冷却要求留有必定的余热,有人总结出决定淬火冷却时间的经验式[9,10]:式中A——油的状态系数V、F——分别为模具的体积和表面积,dm3、dm2D——模具的高度或厚度,mm喷冷淬火解决了大截面工件淬火冷却不足的难题,经过调理喷液压力、流量和时间来控制冷却强度,实现计算机控制,知足大量量淬火的需要[11,12]。此外,喷冷淬火远可控制工件冷却至必定程度,使其保存必定余温,利用余热进行自回火。节能、省时、高效,很有发展潜力。淬火成效评定钢的淬透性过去只好定性地从端淬图表上查得,使用不便。最近几年来,评定钢的淬透性逐渐量化,即由相应的公式计算,直观方便且有必定的靠谱性。典型的应用公式以下[13]:+16wMn+35wMo+5wSi-0.82KASTM式中E——至淬火端距离,mmKASTM——晶粒度等级有些钢种仅采纳硬度评定尚感不足,一定配合组织察看和性能测试。如ZG30CrMn2SiReB钢,达到最高的淬火硬度的工艺参数并不是性能最正确,而采纳比获取最高硬度更高的淬火温度,硬度固然略有降落,可是耐磨性和强韧性为最正确。回火往常钢的回火工艺参数是依照钢所要求的硬度和力学性能从相关手册选择的,使用不单麻烦,并且对新钢种也无从下手。为解决这种问题,热办理工作者作了大量工作,以回火动力学为依照总结推导出各样种类的回火专用式[14,15]和通用式,[16,17]为现场生产使用和工艺编制计算机化供给了条件。为了提升生产效率,开发出了迅速回火工艺方法。迅速回火原理是鉴于回火参数性能和硬度的拘束关系。即回火工艺参数相等时,所获取的硬度或力学性能基真相同。回
P与钢的火参数P=(θ+273)(wC+lgt)是温度θ和时间t的函数,要获取相同的回火成效,能够由不一样的θ和t进行组合[18]。过去多次重复回火的实质成效并未惹起人们的重视,研究的也较少。文件[了权衡多次回火的积累作用。如钢在各温度条件下的回火参数分别为总回火参数P总可表示为:
19]总结提出P1、P2,其积累P总=lg(10P1+10P2)使多次不一样温度回火的成效获取量化的评定,能够说是对回火过程认识的深入和提升。参照文件1赵振东.40Cr钢Ac3点淬火硬化峰及其剖析.机械工程资料,1992(3)2王德合.模具的热办剪发展.外国金属热办理,1997(1)朱心昆等.淬火温度对H13钢性能的影响.金属热办理,1994(8)陈汉清译.确立钢临界点的计算模型.外国金属热办理,1985(3)5王和德等.新式耐磨钢的淬火工艺特色.金属热办理,1993(11)6赵步青.M2高速钢中碳饱和度的商讨.金属热办理,1987(4)7张一公.高速钢淬火回火工艺的发展.金属热办理,1988(8)8Bolondeau.Ret.HeatTreatmet76London.MetalsSocitty,19769胡煜伟.热锻模淬火油冷时间的计算.金属热办理,1994(4)贺柱.热锻模淬火油冷时间确立.金属热办理,1984(6)赵振东.整体加热喷冷淬火.机械工人(热),1997(6)福田达等.热办理(日)1989(5)竹村和夫.金属资料の选じ方.铸铸造と热办理,1987(9)钟士红等.几种钢的回火方程和回火动力学曲线.金属热办理,1983(11)15赵振东
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