鋼淬火回火工藝參數(shù)確定

鋼的淬火回火工藝參數(shù)確實定作者：長江發(fā)掘機廠序言淬火是加強資料最有效的熱辦理工藝方法，其工藝參數(shù)的選擇直接影響著資料的性能。這就要求熱辦理工作者不停創(chuàng)新，改良工藝，有效地發(fā)揮出資料的潛力，節(jié)儉能源，降低生產(chǎn)成本。本文簡述了鋼的淬回火工藝參數(shù)確實定及量化依照。淬火加熱溫度按慣例工藝，亞共析鋼的淬火加熱溫度為Ac3＋（30～50℃）；共析和過共析鋼為Ac1＋（30～50℃）；合金鋼的淬火加熱溫度常采納Ac1（或Ac3）＋（50～100℃）；高合金鋼含有大量高熔點碳化物，要增大奧氏體化程度，淬火加熱溫度更高，有些已達到靠近熔點的程度。為了達到鋼所要求的不一樣性能，淬火加熱溫度正在向高或低兩個方面發(fā)展。亞溫淬火就是將淬火溫度降至Ac3點以下5～10℃的α＋γ兩相區(qū)，在保存大概10%～15％未溶鐵素體狀態(tài)進行淬火，在保證強度及較高硬度的同時，塑性、韌性獲取改良，淬火變形或開裂明顯減少，回火脆性也有所減弱。現(xiàn)已作為一種新的成熟工藝已獲取國內(nèi)外熱辦理工作者的共鳴。別的，還有人發(fā)現(xiàn)［1］，以淬火不單可獲取最高的硬度，

40Cr鋼為代表的亞共析鋼在且各項力學性能也為最正確值，

Ac3點處有硬化峰出現(xiàn)，此溫度掌握適當能充散發(fā)揮鋼的潛力。與其相反，提升某些鋼的淬火溫度也可獲取預料不到的結(jié)果。如熱模具鋼5CrMnMo、5CrNiMo鋼的淬火溫度由傳統(tǒng)的860℃提升至920℃（超出30～80℃）［2］，加快了碳化物的溶解，增添了馬氏體中的合金含量，組織平均。能夠獲取大量的高位錯馬氏體，斷裂韌度大大提高，紅硬性更加優(yōu)秀，其使用壽命成倍提升。又如，H13鋼淬火溫度由1050℃提升至1100℃時，奧氏體晶粒其實不顯然長大，因為碳化物溶解加快，奧氏體中含碳及合金元素增加，其結(jié)果使δb、δ0.2（室平和500℃）及熱疲憊性能提升，有益于延伸H13鋼的模具使用壽命［3］。跟著對亞共析鋼所要求的性能而異，其淬火溫度的選擇有很大的靈巧性?？墒菬o論提升或是降低溫度，均是以鋼的臨界點Ac3為主要依照。所以，正確掌握鋼的Ac3點極其重要。最近幾年來，熱辦理工作者發(fā)展了Ac3點計算模型［4］。最近幾年來，引進或國內(nèi)新開發(fā)的工程機械斗齒用低合金耐磨鋼，如ZG30CrMn2SiReB鋼為亞共析鋼［5，6］，為發(fā)揮鋼的潛力，獲取耐磨性和必定的強韌性，所采納的淬火溫度均高于傳統(tǒng)溫度90～120℃。這說明，鋼的淬火溫度對不一樣鋼種和所要求的性能是有很大差異，不可以混為一談，一定跳出傳統(tǒng)的拘束。高合金鋼的淬火溫度相同也有很大改動，由定性逐漸向定量化過渡，使所選擇的淬火溫度更吻合實質(zhì)。有人提出均衡碳的觀點［6］，并由此決定正常淬火溫度。均衡碳CS＝0.033wW＋0.063wMo＋0．06wCr＋0．2wV鋼的碳飽和度A為鋼中實質(zhì)碳量C實與均衡碳CS之比，即A＝C實／CS。由計算出的不一樣A值來決定所對應(yīng)的最正確淬火溫度，可獲取滿意的質(zhì)量要求。也有人提出以碳化物溶解溫度為依照，決定高速鋼淬火溫度的方法，即TS（°F）＝2310－200wC＋40wV＋8wW＋5wMo±12T淬（°F）＝TS－（35～50）用于制作模具的高速鋼，在要求必定耐磨性的同時，還要具備必定的韌性，所選擇的加熱溫度要比傳統(tǒng)的低，一般按下式?jīng)Q定［7］：W18Cr4V鋼T（℃）＝1260－（64－HRC值）×102）W6Mo5Cr4V2鋼T（℃）＝1190－（64－HRC值）×103）式中HRC——為模具要求硬度值。加熱時間為了降低生產(chǎn)成本，提升生產(chǎn)效率，縮短加熱時間是有效而簡易的方法。經(jīng)大量測試對照發(fā)現(xiàn)，確立加熱時間的傳統(tǒng)方法存在一些問題。有人試驗提出表1所示加熱時間更合適于實質(zhì)，比傳統(tǒng)加熱時間顯然減少。表1按τ＝kW計算保溫時間介紹的W值工件形狀W／cm.－1k／mincm柱狀（1／6～1／4）D7板狀（1／6～1／2）B7管狀（1／4～1／2）δ10注：鹽爐加熱用。D、B、δ分別為工件直徑、板厚和管壁厚關(guān)于大截面工件的加熱時間，有人以為截面大的工件達到淬火成效也僅是必定深度，在加熱時完整熱透，不單延伸時間、浪費能源，并且冷卻過程要消散的熱量相對增加，其冷卻強度降落，使實質(zhì)淬火成效變差。測試發(fā)現(xiàn)，奧氏體相變一般不超出幾分鐘，所以加熱時間以保證工件截面內(nèi)外溫度一致為準，有人以此為依照提出零保溫的新觀點，現(xiàn)已逐漸被人們所接受。冷卻為了使鋼淬火冷卻更適合，選擇介質(zhì)及冷卻強度應(yīng)依照鋼的臨界冷卻速度。熱辦理工作者導出了不一樣種類的計算式或模型，擁有代表性的以下式：［8］獲取馬氏體的臨界冷卻速度lgv1＝9.81－（4.26wC＋1.05wMn＋0.54wNi＋0.5wCr＋0.66wMo＋0.00183PA）（2）獲取貝氏體的臨界冷卻速度lgv2＝10.17－（3.08wC＋1.07wMn＋0．70wNi＋0.57wCr＋1.58wMo＋0．0032PA）（℃／h）式中PA——奧氏體化參數(shù)。因為工件“淬火質(zhì)量效應(yīng)”的影響，不一樣截面的工件的實質(zhì)冷卻速度有很大變化，為此有人提出水、油淬時的截面與冷卻強度的定量關(guān)系：式中H1、H0——分別為不一樣攪拌態(tài)和靜止狀態(tài)下的冷卻強度。模具淬火冷卻要求留有必定的余熱，有人總結(jié)出決定淬火冷卻時間的經(jīng)驗式［9，10］：式中A——油的狀態(tài)系數(shù)V、F——分別為模具的體積和表面積，dm3、dm2D——模具的高度或厚度，mm噴冷淬火解決了大截面工件淬火冷卻不足的難題，經(jīng)過調(diào)理噴液壓力、流量和時間來控制冷卻強度，實現(xiàn)計算機控制，知足大量量淬火的需要［11，12］。此外，噴冷淬火遠可控制工件冷卻至必定程度，使其保存必定余溫，利用余熱進行自回火。節(jié)能、省時、高效，很有發(fā)展?jié)摿?。淬火成效評定鋼的淬透性過去只好定性地從端淬圖表上查得，使用不便。最近幾年來，評定鋼的淬透性逐漸量化，即由相應(yīng)的公式計算，直觀方便且有必定的靠譜性。典型的應(yīng)用公式以下［13］：＋16wMn＋35wMo＋5wSi-0.82KASTM式中E——至淬火端距離，mmKASTM——晶粒度等級有些鋼種僅采納硬度評定尚感不足，一定配合組織察看和性能測試。如ZG30CrMn2SiReB鋼，達到最高的淬火硬度的工藝參數(shù)并不是性能最正確，而采納比獲取最高硬度更高的淬火溫度，硬度固然略有降落，可是耐磨性和強韌性為最正確?；鼗鹜ｄ摰幕鼗鸸に噮?shù)是依照鋼所要求的硬度和力學性能從相關(guān)手冊選擇的，使用不單麻煩，并且對新鋼種也無從下手。為解決這種問題，熱辦理工作者作了大量工作，以回火動力學為依照總結(jié)推導出各樣種類的回火專用式［14，15］和通用式，［16，17］為現(xiàn)場生產(chǎn)使用和工藝編制計算機化供給了條件。為了提升生產(chǎn)效率，開發(fā)出了迅速回火工藝方法。迅速回火原理是鑒于回火參數(shù)性能和硬度的拘束關(guān)系。即回火工藝參數(shù)相等時，所獲取的硬度或力學性能基真相同?；?/p>

P與鋼的火參數(shù)P＝（θ＋273）（wC＋lgt）是溫度θ和時間t的函數(shù)，要獲取相同的回火成效，能夠由不一樣的θ和t進行組合［18］。過去多次重復回火的實質(zhì)成效并未惹起人們的重視，研究的也較少。文件［了權(quán)衡多次回火的積累作用。如鋼在各溫度條件下的回火參數(shù)分別為總回火參數(shù)P總可表示為：

19］總結(jié)提出P1、P2，其積累P總＝lg（10P1＋10P2）使多次不一樣溫度回火的成效獲取量化的評定，能夠說是對回火過程認識的深入和提升。參照文件1趙振東．40Cr鋼Ac3點淬火硬化峰及其剖析.機械工程資料，1992（3）2王德合．模具的熱辦剪發(fā)展.外國金屬熱辦理，1997（1）朱心昆等.淬火溫度對H13鋼性能的影響.金屬熱辦理，1994（8）陳漢清譯.確立鋼臨界點的計算模型.外國金屬熱辦理，1985（3）5王和德等.新式耐磨鋼的淬火工藝特色．金屬熱辦理，1993（11）6趙步青.M2高速鋼中碳飽和度的商討．金屬熱辦理，1987（4）7張一公.高速鋼淬火回火工藝的發(fā)展．金屬熱辦理，1988（8）8Bolondeau．Ret．HeatTreatmet76London．MetalsSocitty，19769胡煜偉.熱鍛模淬火油冷時間的計算.金屬熱辦理，1994（4）賀柱.熱鍛模淬火油冷時間確立.金屬熱辦理，1984（6）趙振東．整體加熱噴冷淬火．機械工人（熱），1997（6）福田達等.熱辦理（日）1989（5）竹村和夫.金屬資料の選じ方.鑄鑄造と熱辦理，1987（9）鐘士紅等.幾種鋼的回火方程和回火動力學曲線.金屬熱辦理，1983（11）15趙振東