孙小阳的日志

淬火的故事【全集】

已有 85 次阅读 2013-04-02 15:13 标签: 淬火

淬火的故事【全集】

辉晔机电

一日,孙工到朋友陈工的小热处理厂.见操作者正在进行淬火.约直径18*250mm,材料45钢,出炉后垂直入水,操作上是中规中矩,在了解了此轴的工作状态后,

孙工对对陈工说:"我来淬一根."

随即出炉,垂直吊挂预冷后,取火钳夹持轴中间,横向入水,取出停留片刻,复入水,后取出,

孙工对陈工说:"好了."

陈工问:"我问过一个老师傅,教我一招说垂直竖向入水变形最小,你为什么横向入水呢?"

孙工开了句玩笑:"横竖都是淬"

[横竖都是淬,一般来讲,轴类零件垂直轴向入水,的确可以减小工件的变形,但此工件属大细长比,(长度/直径大于10)若横向入水会产生以下缺点

1 因轴长,轴的一端与另一端入水有时间差,其热应力不同时发生,易产生变形.

2 轴长,入水后因为轴两端所受的水压不一致,蒸气膜不能同时破裂,产生组织应力不一致而引起变形.

3 热组织应力互相叠加,会产生更大的变形.

径(横)向入水可避免上述情况的发生.

其次,垂直入水发生的变形如弓背状,难以矫正.而横向入水会沿着火钳夹持点成V型变形,校正时,在夹持点施力.(因夹持点通过预冷及钳口夹持,不发生M转变,一般为P,其塑性较好.可以施力)容易校正变形.]

陈工问:"那孙工以后要求他们全部采用横向入水,就可以减小变形了,对吧?"

[入水只能说做一步,其他的影响因素很多]

孙工答:"最好能压低一下加热温度,出炉时采用预冷来降低淬火温度."

陈工:"什么乱七八糟的,加热温度不就是淬火温度吗?"

[1、加热温度是指工件的奥氏体化温度,

2、淬火温度是指工件投入淬火液瞬间工件的温度,

3、预冷温度是指奥氏体化完毕,在比淬火液冷速低的介质中停留,工件离开此低冷速介质时工件的温度

这些温度是有区别的,特别是第1条和第2条极易搞混"比如,你可以将45钢加热到840度,然后预冷到780投到淬火液,工件最终的性能,热处理硬度与840入水,没有太大的区别,可是开始就采用780奥氏体化,一般情况就不可以了.]

陈工:"那为什么要压低奥氏体化温度与淬火温度呢?"

[1 、压低奥氏体化温度,可以减小奥氏体中的含碳量,以期在淬火时得到板条马氏体,板条马氏体在转变的时候,本身就有较强的自回火现象,可降低应力,减小变形.

2、压低淬火(入水)温度目的在于降低工件与水的温度差,以其减小热应力,而45钢的最终变形是以热应力为主的]

陈工:"还要注意哪些事项?"

孙工"最好冷到一定的时间,取出自回火,然后投到水中冷至水温."

陈工:"为什么要用这条呢?

自回火是以工件自身的热量对已转变的M进行快速回火.

自回火的优点

1 因工件在淬火过程中已有回火,在回火时,与没自回火的工件采取一样的温度,可以缩短回火时间,提高效率.工些低碳马氏体钢做工些零件有时因为有自回火,还可不用回火直接使用.

2 自回火可避免因组织应力持续增大增加变形或工件淬裂.

3 工些大锻件的调质淬火工艺为水--空气---水//就是采用的这种方式.

陈工:"那孙工如何提出工件进行自回火?"

1时间法:依工件材料选择,一般水冷时间为3-7mm/S,可取出短时自回火.

2振动法:依工件淬水时传到手上的振动强弱来醇基燃料确定.当振动减弱时取出,不过这条需要成熟经验

3表面温度法,用1/2法取出工件后,观察工件表面水迹烘干的时间来估计取出时工件的温度是否合理.若取出即干,说明工件离水过早,应快速再入水.一般取出工件3-5S水迹变干对于调质件是合适的(当然要考虑工件尺寸的影响),需停留3-5S自回火后,复入水.经验丰富可当水迹变干后,向工件吐唾液来确定自回火程度.

案中轴属于用心部热量回工件表面.

还有一些工件(45钢)如小砍锤,要求大端硬度46HRC小端硬度32HRC,此时可采取小端先冷,取出让大端热量传至小端,至小端变暗红色(属淬火过程中的调质)再冷却大端,或采用工件全部入水的作业模式.(自回火的程度决定是否采用同时入水)最后用低温整体回火,可谓方便之极.若采用整体淬火,在回火时需采用一次高温回小端,再一次低温回大端(或整体回高温氧化),且易造成大端回过火的现象.陈工:"那是不是硬度合格就代表调质后的性能合格了呢?"