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淬火工艺、淬火介质及冷却方法
浏览: 发布日期:2018-12-27
淬火工艺是将钢加热到AC3或AC1点以上某一温度,保持一定时间,然后以适当速度冷却(cooling)获得马氏体和(或)贝氏体组织的热处理工艺。
  淬火(cuì huǒ)的目的是提高硬度、强度、耐磨性以满足零件的使用(use)性能。临清森信轴承制造有限公司轴承常用的润滑方式有油润滑和脂润滑。此外也有用固体润滑剂润滑的。选用哪种润滑方式,取决于轴承的转速。一般用轴承的dn值表示轴承的速度大小。
  淬火工艺( technology)应用(application)最为广泛,如工具、量具、模具、轴承(bearing)、弹簧和汽车(auto)、拖拉机、柴油机、切削加工(Processing)机床、气动(Pneumatic )工具、钻探机械、农机具、石油机械、化工机械、纺织机械、飞机等零件都在使用淬火工艺。
  (1) 淬火加热温度(temperature)
  淬火加热温度根据钢的成分、组织和不同的性能要求来确定。烟店轴承润滑对于轴承具有很重要的意义,轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阻力,还能起到散热、减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀的作用。亚共析钢是AC3+(30~50℃);共析钢和过共析钢是AC1+(30~50℃)。
  亚共析钢淬火(cuì huǒ)加热温度若选用低于AC3的温度,则此时钢尚未完全奥氏体化,存在有部分未转变的铁素体,淬火后铁素体仍保留在淬火组织中。铁素体的硬度较低,从而使淬火后的硬度达不到要求,同时也会影响其他力学性能。若将亚共析钢加热到远高于AC3温度淬火,则奥氏体晶粒回显著粗大,而破坏淬火后的性能。所以亚共析钢淬火加热温度选用AC3+(30~50℃),这样既保证充分奥氏体化,又保持奥氏体晶粒的细小。
  过共析钢的淬火(cuì huǒ)加热(heating )温度一般推荐为AC1+(30~50℃)。在实际生产中还根据情况(Condition)适当提高20℃左右。在此温度范围内加热,其组织为细小晶粒的奥氏体和部分细小均匀(jūn yún)分布的未溶碳(C)化物。淬火后除极少数残余奥氏体外,其组织为片状马氏体(martensite)基体上均匀分布的细小的碳化物(carbide)质点。这样的组织硬度高、耐磨(nài mó)性号,并且脆性相对较少。
  过共析钢的淬火加热温度不能低于AC1,因为此时钢材尚未奥氏体化。若加热到略高于AC1温度时,珠光体(pearlite)完全转变承奥氏体,并又少量的渗碳(C)体溶入奥氏体。此时奥氏体晶粒细小,且其碳的质量分数已稍高与共析成分。如果继续升高温度,则二次渗碳体不断溶入奥氏体,致使奥氏体晶粒不断长大,其碳浓度不断升高,会导致淬火变形倾向增大、淬火组织显微裂纹增多及脆性增大。同时由于奥氏体含碳量过高,使淬火后残余奥氏体数量增多,降低工件的硬度和耐磨性。因此过共析钢的淬火加热温度高于AC1太多是不合适的,加热到完全奥氏体化的ACm或以上温度就更不合适。
  在生产实践中选择工件的淬火加热温度时,除了遵守上述一般原则外,还要考虑工件的化学成分、技术要求、尺寸形状、原始组织以及加热设备、冷却介质(起决定作用的物质)等诸多因素的影响,对加热温度予以适当调整。如合金钢零件,通常取上限,对于形状复杂零件取下限。
  强韧化新工艺选用的淬火(cuì huǒ)加热温度(temperature)与常用淬火温度有所区别。如亚温淬火是亚共析钢在略低于AC3的温度奥氏体化后淬火,这样可提高韧性,降低脆性转折温度,并可消除回火脆性。如45、40C
  R、60Si2等材料制成的工件亚温淬火(cuì huǒ)加热温度为AC3-(5~10℃)。烟店轴承根据载荷的大小选择轴承时,相比于球轴承的点接触,滚子轴承中的主要元件间是线接触,易用于承受 的载荷,承载后的变形也小。
  采用高温(high temperature)淬火可获得较多的板条状马氏体或使全部板条马氏体提高强度(strength)和韧性。如16Mn钢在940℃淬火,5CrMnMo钢在890℃淬火,20CrMnMo钢在920℃淬火,效果较好。
  高碳钢低温、快速、短时加热淬火,适当降低(reduce)高碳钢的淬火加热温度,或采用快速加热及缩短保温时间的办法,可减少奥氏体的碳含量,提高钢的韧性。
  (2) 保温(Heat preservation)时间
  为了使工件内外各部分均完成组织转变、碳化物溶解及奥氏体的成分均匀化,就必须在淬火加热温度(temperature)保温一定时间,既保温时间。
  (3) 淬火介质
  工件进行淬火冷却所使用的介质称为淬火冷却介质(或淬火介质)。理想的淬火介质应具备的条件是使工件既能淬成马氏体,又不致引起太大的淬火应力。这就要求在C曲线的“鼻子”以上温度缓冷,以减小急冷所产生的热应力;在“鼻子”处冷却速度要大于临界冷却速度,以保证过冷奥氏体不发生非马氏体转变;在“鼻子”下方,特别使Ms点一下温度时,冷却速度应尽量小,以减小组织转变的应力。