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奥氏体淬火加热与淬火油选用的常识

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奥氏体淬火加热与淬火油选用的常识

发布日期:2017-01-14 作者:http://www.2005xj.com/ 点击:

一.淬火加热:

等温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。亚共析钢是AC3+(30~50℃);共析钢和过共析钢是AC1+(30~50℃)。

 

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  过共析钢的淬火加热温度一般推荐为AC1+(30~50℃)。金属热处理在实际生产中还根据情况适当提高20℃左右。金属热处理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分布的未溶碳化物。淬火后除极少数残余奥氏体外,其组织为片状马氏体基体上均匀分布的细小的碳化物质点。这样的组织硬度高、耐磨性号,并且脆性相对较少。

亚共析钢淬火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。

  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加热温度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、40Cr、60Si2等材料制成的工件亚温淬火加热温度为AC3-(5~10℃)。

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,珠光体完全转变承奥氏体,并又少量的渗碳体溶入奥氏体。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。

  采用高温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。

二:淬火油选用:

1.光亮淬火油(油温在70℃下淬火)

光亮淬火油是零件在可控气氛下加热淬火的一种冷却介质,其主要特点是淬火后零件表面光亮,主要处理淬火后不再进行二次加工的小型零件,如精密仪器仪表零件、手表及小型量刃具零件。光亮淬火油除能满足冷却性能要求外,可以防止氧化后的产物形成大的胶团粘附于零件表面,并将已经附着在零件表面的不溶解产物置换下来,保证淬火零件表面光亮。

光亮淬火油主要适用于保护气氛炉淬火时作为冷却介质,可用于中小截面轴承钢、工模具钢、量刃具钢仪器仪表等零件淬火,也可用于非保护气氛淬火炉处理淬透性好的钢材。该油使用温度在60℃~80℃为好。使用中一定要控制水分含量,当水分含量大于200μg/g时,光亮度急剧下降,必须对淬火油进行处理,否则严重影响零件的淬火质量。

2.普通淬火油(油温在60℃下淬火)

普通淬火油主要适用于淬透性较好的铁合金,如小尺寸轴承钢,工模具钢制零件淬火。以往国内只采用不同牌号的机械油作为淬火油。20世纪80年代初,为了提高油品的冷却性能,热氧化安定性和防锈性能,在机械油中加入了催冷剂、抗氧剂和防锈剂,研制出不同牌号的普通淬火油,其性能优于机械油。

普通淬火油主要可用于盐浴炉、箱式炉、井式炉一般工艺淬火,不宜与其他油品混用。换油时,要彻底清理油槽。该油品最佳使用温度为50℃~80℃,最高使用温度不超过80℃,以免影响使用寿命。油槽中应安装搅拌或油的循环装置,进一步提高油品的冷却能力,使工件表面能均匀冷却,并应定期向油槽中补充新油。

3.真空淬火油(油温在80℃下淬火)

在一些特殊工业部门采用一般的热处理技术满足不了使用要求,于是发展了真空热处理技术。真空淬火油适用于大中型航空结构钢、轴承钢、工模具钢及其它合金钢淬火。

初次使用时,应在66×103 Pa下预抽10min~20min,将油中混入的空气脱出,防止由于真空度过低而引起混在油中的空气将油携带到管道及真空机组内。

4.快速光亮淬火油(油温在80℃下淬火)

快速光亮淬火油也是用于在保护气氛下淬火作为冷却介质。该油与光亮淬火油的区别是其冷却速度快,主要用于淬透性差的材料和较大尺寸零件在保护气氛下淬火。

快速光亮淬火油主要适用于汽车、拖拉机、轴承及纺织机械行业保护气氛淬火。可用于汽车齿轮渗碳及碳氮共渗淬火,也可用于其它钢材在保护气氛下淬火时作为冷却介质或用于非保护气氛炉。

使用中最高油温不超过100℃,保证油品有长期稳定的冷却能力和良好的淬火光亮性。严禁水分和其他油品混入,少量水分可能严重影响淬火零件表面状态。保护气氛中应严格控制碳黑和硫含量,它也影响零件淬火后的质量。


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