解析铸铁采用中频淬火机进行热处理工艺的基础知识
铸铁采用中频淬火机进行热处理工艺方法和钢的热处理工艺基本相似,但由于铸铁中石墨的存在以及化学成分等方面的差异,其热处理又具有一定的特殊性。主要表现在以下方面:
(1)铸铁是Fe一C一Si三元合金,其共析转变发生在一个相当宽的温度范围内,在这个温度范围内存在着铁素体十奥氏体十石墨的稳定平衡和铁素体十奥氏体十渗碳体的准稳定平衡。在共析温度范围内的不同温度点,都对应着不同的铁素体和奥氏体平衡量,这样,只要控制不同的加热温度和保温时间,就可获得不同比例的铁索体和珠光体基体组织,在较大幅度内调整铸铁的力学性能。
(2)尽管铸铁总碳含量很高,但石墨化过程可使碳全部或部分以石墨形态析出,使它不仅具有类似低碳钢的铁素体组织,甚至可控制不同的石墨化程度,得到不同数量和形态的铁索体与珠光体(或其他奥氏体转变产物)的混合组织。从而使铸铁采用中频淬火机进行热处理,既可获得具有相当于高碳钢的性能,又可获得相当于中、低碳钢的性能,而钢则没有这种可能性。
(3)铸铁奥氏体及其转变产物的碳含量可以在一个相当大的范围内变化。控制奥氏体化温度和加热、保温、冷却条件,可以在相当大的范围内调整和控制奥氏体及其转变产物的碳含量,从而使铸铁的性能可在较大的范围内进行调整。
(4)与钢不同,铸铁中石墨是碳的集散地。相变过程中,碳常需作远距离的扩散,其扩散速度受温度和化学成分等因素的影响,并对相变过程及相变产物的碳含量产生很大的影响。
(5)热处理不能改变石墨的形状和分布特性,而铸铁采用中频淬火机进行热处理的效果与铸铁基体中的石墨形态有密切关系;对于灰铸铁而言,热处理有一定的局限性。球墨铸铁中石墨呈球状,对基体的削弱作用较小,因而凡能改变金属基体的各种热处理方法,对于球墨铸铁件都非常有效。
铸铁的这些金相学特点和相变规律是铸铁采用中频淬火机进行热处理的理论基础,对于指导生产具有重要意义。
齿轮出现软点缺陷的原因及对策如下:
1、齿轮表面局部脱碳、锈蚀或附着有脏物(如涂料),淬火时未脱落,导致局部冷却速度太慢,为此,我们应采用机械加工去掉脱碳层,清洗干净齿轮表面,按要求部位认真涂覆防渗涂料。
2、淬火冷却介质不净(有杂质)或使用温度过高,为此,我们应保持淬火冷却介质的清洁,合理降温。
3、淬火冷却介质能力差,针对于此,我们应更换淬冷烈度高的淬火冷却介质。
4、原材料有缺陷或预备热处理不当,在钢中保留了大量的大块铁素体或带状组织,表面有脱碳现象。为此,我们应重新淬火,但应先采用高频淬火机进行正火或退火处理,防止齿轮表面脱碳。
5、加热温度低,对此,我们应严格执行热处理工艺。
6、原始组织不均匀,有较严重的带状组织或碳化物偏析,针对于此,我们应对原材料进行锻造和预备热处理,使组织均匀化。
本文简单介绍了齿轮软点缺陷产生的原因及对策,希望对您的工作有所帮助。如果您想了解其他缺陷的解决措施,您可以看看热处理方面的书籍,相信会有很大的收获。
大型弹簧钢片采用超音频感应淬火设备进行热处理的工艺分析
大型弹簧钢片的材料为厚度3mm的65Mn热轧弹簧钢板,其化学成分以及金相组织符合设计要求,热处理后硬度在43-48HRC,平面度≤0.7mm,脱碳层≤0.3mm,花键轴淬火机供应商,表面无裂纹等外观缺陷。为满足上述要求,采用超音频感应淬火设备进行热处理,效果良好。
根据65Mn具有良好淬透性的特点,厚度3mm的薄板采用油冷即可获得要求的硬度和组织性能。淬火采用超音频感应淬火设备进行,用4t的淬火压床喷油冷却,硬度高达63HRC,再进行加热回火。但由于该钢片的φ466mm的外边缘与φ17mm孔之间、φ112mm圆周与φ13mm孔之间冷却先于其他部位,因此是淬火应力集中的部位,冷却后的畸变很大(呈S形),在350-380℃回火压紧过程中,上述部位出现裂纹。
分析裂纹产生的具体情况:①首先为机械加工应力的影响,φ17mm、φ13mm孔均是在热处理以前已经冲出,在粗磨过程中磨削量过大,两面在磨削过程中均存在较大的机械加工应力,热处理前未及时消除。②热应力的影响,该钢具有过热敏感性,淬火过程中产生较大的淬火应力,脆性增加,要消除淬火后产生的热应力与组织应力,必须及时回火以降低硬度和脆性,提高弹性极限、塑性和韧性等,同时该钢具有第二类回火脆性,应在回火结束后快冷,对其进行400-450℃的回火,是为了满足显微组织和硬度的需要,而此时已经将引起钢片微塑变的主要因素消除或明显减弱。
为了获得要求的硬度、组织、变形量,对粗磨后的钢片增加500-600℃的一边高温回火,其目的是消除磨削时存在的加工应力;针对淬火应力和脆性大的具体情况,将淬火加热温度降低10℃左右,采用4t压床喷油冷却,减小淬火应力;提高回火温度,加快其组织转变的速度以及提高回火后的冷却速度;以及改进设计结构等。
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