產(chǎn)品知識cpzs
熱處理變形常用的校正方法,熱處理變形常用的校正方法?
(1)常見的淬火問題及解決方案
Ms點隨C%的增減
淬火時,過冷沃斯田體開始變態(tài)為麻田散體的溫度稱為Ms變態(tài)完成的溫度稱為點Mf點。%C含量愈高,Ms點溫度越來越低。0.4%C碳鋼的Ms溫度約為350℃0.8%左右,C碳鋼減少到200左右℃左右。
淬火液可添加適當(dāng)?shù)奶砑觿?/p>
(1)在水中加入鹽會使冷卻速度加倍:鹽水淬火冷卻速度快,淬火和淬火不均勻??煞Q為最理想的淬火冷卻劑。鹽的添加比例應(yīng)為重量的10%。
?。?)水中的雜質(zhì)比純水更適合淬火液:在水中添加固體顆粒有助于清潔工件表面,破壞蒸汽膜,提高冷卻速度,防止淬火點的發(fā)生。因此,淬火技術(shù)是一個非常重要的概念,而不是純水。
(3)聚合物可與水混合成水溶性淬火液:聚合物淬火液可根據(jù)加水程度從水到油混合,非常方便,無火災(zāi)、污染等危害,具有前瞻性。
(4)干冰加乙醇可用于深冷處理容液:在乙醇中加入干冰可產(chǎn)生-766℃均勻溫度是一種非常實用的低溫冷卻液。
硬度與淬火速度的相關(guān)性
只要鋼淬火冷卻速率發(fā)生變化,就會得到不同的硬度值,主要原因是鋼內(nèi)部組織不同。冷卻速度慢時,通過鋼Ps此時沃斯田體變態(tài)溫度較高,沃斯田體會產(chǎn)生波來體,變態(tài)的開始是Ps點,變態(tài)終結(jié)點為Pf點,波來體硬度小。如果冷卻速度加快,冷卻曲線不會被切斷Ps在曲線上,沃斯田會變態(tài)成高硬度的麻田散體。麻田散體的硬度與固溶碳含量有關(guān),因此麻田散體的硬度會隨著%的變化而增加C含量,但超過0.77%C此后,麻田散體碳固溶量沒有明顯增加,硬度變化趨于緩解。
※淬火與回火冷卻方法的區(qū)別
淬火有三種常見的冷卻方法,即:(1)連續(xù)冷卻;(2)恒溫冷卻和(3)階段冷卻。為減少淬火過程中淬火裂紋的發(fā)生,臨界區(qū)溫度高于臨界冷卻速率;緩慢冷卻是進入危險區(qū)域時極其重要的關(guān)鍵技術(shù)。因此,在實施此類冷卻方法時,最適合使用階段冷卻或恒溫冷卻(麻回火)。
常用的回火冷卻方法包括急冷和徐冷,其中合金鋼一般采用急冷;工具鋼采用徐冷。工具鋼自回火溫度急冷時,由于沃斯田殘留異常,容易產(chǎn)生裂縫,稱為回火裂縫;同樣,如果合金鋼冷卻緩慢,很容易導(dǎo)致回火脆性。
淬火后,沃斯田殘留的角色
淬火后的工件中經(jīng)常有麻田散體和殘留的沃斯田,在室溫下長時間放置容易造成裂縫,這是由殘留的沃斯田異常和膨脹引起的。這種現(xiàn)象最容易發(fā)生,尤其是在冬季寒冷的氣候下。此外,沃斯田殘留物的另一個主要缺點是硬度過低,導(dǎo)致工具切削性惡化??刹捎蒙罾涮幚泶龠M麻田散體異常生成,即使殘留的沃斯田進一步冷卻,也不能再產(chǎn)生異常;或外力加工,使不穩(wěn)定的沃斯田異常成為麻田散體,減少殘留沃斯田對鋼特性的影響。
淬火后硬度不足的原因
淬火的目的是使鋼表面具有令人滿意的硬度。如果硬度值不理想,可能是由以下因素引起的:(1)淬火溫度或沃斯田體化溫度不足;(2)冷卻速率不足;(3)如果工件表面在熱處理前脫碳,工件表面硬化效果會大大降低;(4)當(dāng)工件表面有銹或黑皮時,這個地方的硬度會明顯不足。因此,在淬火過程中,應(yīng)采用珠擊法表面。
淬裂的原因
淬火的主要原因包括:工件的大小和形狀、碳含量、冷卻方法和預(yù)處理方法。鋼的熱處理會導(dǎo)致淬火和淬火過程中的異常應(yīng)力,這與麻田散體的異常過程有關(guān)。通常,當(dāng)麻田散體異常進行約50%時,鋼材在開始時不會產(chǎn)生麻田散體異常,而是會破裂(此時溫度約為150℃左右),即淬火即將結(jié)束前發(fā)生。因此,淬火過程應(yīng)在高溫下快速冷卻,如果能掌握,則應(yīng)在低溫下慢慢冷卻『先快后緩』關(guān)鍵是最大限度地減少淬火裂紋。
過熱容易產(chǎn)生淬火裂紋
淬火溫度超過100℃稱為過熱。過熱時,沃斯田的晶體顆粒變厚,導(dǎo)致淬火后大麻田散體脆化,容易導(dǎo)致針狀麻田散體主干橫向裂紋(稱為麻田散體裂紋),容易發(fā)展成淬火裂紋。因此,當(dāng)您的工件在沃斯田體化溫度下過熱時,后續(xù)淬火和冷卻不能防止淬火,因此有人會『過熱』被稱為淬火裂縫的罪魁禍首。
淬火前的組織會影響淬火裂紋嗎?
淬火前的組織肯定會影響淬火的成敗。正常組織或退火組織(波來體結(jié)構(gòu))是最正常的前組織。淬火前的組織是過熱組織和球形組織,會有不同的結(jié)果。過熱組織容易產(chǎn)生淬火裂紋,球形組織可均勻淬火,避免淬火和淬火。因此,球形處理是淬火前工具鋼或高碳鋼的重要技術(shù)之一。球形退火或球形處理可用于獲得球形碳化物。如果網(wǎng)狀組織中存在碳化物,則該部位容易淬火裂紋。
淬火零件在室溫下放置缺陷
淬火后的零件,如果長時間放置在室溫下,可能會出現(xiàn)擱置裂縫和擱置變形。擱置裂縫也被稱為及時裂縫,特別是在寒冷的冬夜,隨著溫度的下降,殘留的沃斯田變態(tài)為麻田散體,從而產(chǎn)生裂縫,也被稱為夜間哭泣裂縫。擱置變形,又稱及時變形,是淬火工件放置在室溫下造成的尺寸和形狀變化,主要是回火處理不完全造成的。鋼組織需要穩(wěn)定,以防止擱置變形,因此首先要消除不穩(wěn)定的沃斯田(深冷處理)。然后是200℃~250℃回火使麻田散體穩(wěn)定。
(2)常見的回火問題及解決方案
100℃熱水回火的優(yōu)點
180常用于低溫回火℃至200℃左右來回火,用油煮回火。其實若使用100℃回火熱水有很多優(yōu)點,包括:(1)100℃(2)100℃回火可以稍微增加工件的硬度,提高耐磨性;(3)100℃熱水回火可以減少快速加熱產(chǎn)生裂縫的機會;(4)在深冷處理過程中,減少工件深冷裂縫的可能性,緩沖殘留沃斯田,提高材料韌性;(5)工件表面無油焦,表面硬度略低,適用于磨床研磨,不會產(chǎn)生油過熱干燒。
高溫回火處理二次硬化
對工具鋼、殘余應(yīng)力和殘余沃斯田體對鋼材有不良影響,應(yīng)進行高溫或低溫回火。
高溫回火處理二次硬化
對于工具鋼,殘余應(yīng)力和殘余沃斯田對鋼有不良影響,應(yīng)進行高溫回火或低溫回火。高溫回火處理將進行二次硬化SKD11而言,530℃回火鋼的硬度比2000℃低溫回火略低,但耐熱性好,不會及時變形,可提高鋼的耐熱性,防止放電加工變形,有很多優(yōu)點。
在300℃為什么左右回火會脆化?
部分鋼材約270℃至300℃碳化物在晶粒邊界沉淀,導(dǎo)致回火脆性。二次硬化工具鋼加熱至5000℃~600℃在300之間引起分解℃不會造成沃斯田殘留分解,所以沒有300℃脆化。
回火產(chǎn)生回火裂紋
淬火鋼經(jīng)回火處理后,因急冷、急熱或組織變化而產(chǎn)生的裂縫稱為回火裂縫。常見的高速鋼,SKD11模具鋼等回火硬化鋼也會在高溫回火后產(chǎn)生。這種鋼在第一次淬火過程中會產(chǎn)生第一次麻田散體變態(tài)。在回火過程中,由于淬火(殘留的沃斯田變態(tài)為麻田散體),會產(chǎn)生第二次麻田散體變態(tài)。因此,為了防止回火裂縫,最好在自回火溫度下慢慢冷卻。同時,在淬火再回火作業(yè)中,應(yīng)避免提前提出回火再冷的熱處理方法。
回火產(chǎn)生回火脆性
可分為300℃脆性和回火的冷脆性。所謂300℃脆性是指部分鋼材約270℃至300℃回火時,由于殘留的沃斯田分解,碳化物沉淀在晶粒邊界,導(dǎo)致回火脆性。自回火溫度(500)度(500)℃~600℃)徐冷時的脆性,Ni-Cr鋼材相當(dāng)顯著。冷脆性能防止自回火溫度急冷。根據(jù)各種實驗結(jié)果,機械結(jié)構(gòu)采用合金鋼,自回火溫度為10℃/min上述冷卻速率不會產(chǎn)生回火徐冷脆性。
常見的高周波淬火問題
淬火裂紋、軟點和剝離是高周波淬火處理的常見缺陷。高周波淬火是最禁忌的加熱不均勻和局部過熱現(xiàn)象,如工件銳角、鍵槽、孔周圍等,容易引起過熱,導(dǎo)致淬火裂紋,上述情況可通過填充銅片減少淬火裂紋的可能性。此外,淬火過程中高周波淬火工件不均勻會導(dǎo)致工件表面硬度低的缺點,稱為軟點。這種現(xiàn)象是由于高周波淬火溫度不均勻、噴水孔堵塞或孔的大小和數(shù)量不當(dāng)造成的。第三個缺陷是表面剝離,主要是由于截面硬度變化大或硬化層太淺,通常采用預(yù)熱加深硬化層,可有效防止剝離。
為什么不銹鋼不能在500?℃至650℃回火處理?
大多數(shù)不銹鋼固溶后,如果是475℃至500℃長時間保持溫度時,硬度和脆性會增加,稱為475℃脆化的主要原因有很多,包括相分解、晶界中鉻碳化物的沉淀和沉淀Fe-Cr化合物的形成大大降低了常溫的韌性和耐腐蝕性。一般來說,不銹鋼的熱處理應(yīng)避免在此溫度范圍內(nèi)長期保持溫度。另外在600℃至700℃長期持溫會導(dǎo)致s相沉淀,這是s相Fe-Cr金屬間化合物不僅質(zhì)地硬脆,而且耗盡了鋼中的鉻,降低了不銹鋼的耐腐蝕性和韌性。
為什么會發(fā)生回火變形?
回火變形的主要原因是回火淬火過程中產(chǎn)生的殘余硬力或組織變化,即回火消除張力應(yīng)力、壓力應(yīng)力和膨脹,包括回火初期E碳化物、雪明碳鐵凝結(jié)過程、殘余沃斯田鐵變態(tài)、殘余沃斯田鐵變態(tài)韌鐵等,導(dǎo)致回火后工件變形。預(yù)防方法包括:(1)加壓回火;(2)利用熱浴或空氣淬火降低殘余應(yīng)力;(3)機械加工矯正和(4)預(yù)留變形。
回火淬火類型
(1)270℃~350℃脆化:又稱低溫回火淬火,主要發(fā)生在碳鋼和低合金鋼中。
(2)400℃~550℃脆化:合金鋼在這個溫度范圍內(nèi)通常容易脆化。
(3)475℃脆化:特別指Cr鐵系不銹鋼含量超過13%,400%℃至550℃475.回火時,硬度增加,脆化℃左右顯著。
?。?)500℃~570℃脆化:常用于加工工具鋼、高速鋼等材料,在這種溫度下會沉淀碳化物,導(dǎo)致二次硬化,但也會導(dǎo)致脆性的提高。
(3)常見退火問題及解決方案
※如何獲得性能優(yōu)異的微波來體結(jié)構(gòu)?
相比之下,退火處理會軟化鋼淬火會硬化鋼材『正?;豢色@得層狀波來鐵組織,可有效提高鋼材的切削性和耐磨性,具有無裂紋、變形少、操作方便等優(yōu)點。然而,正常處理是一種相對困難的熱處理技術(shù),因為它使用空氣冷卻會受到許多因素的影響,如不同的夏冬冷卻效果、不同的工件也會影響冷卻速率。因此,應(yīng)采用多種方法保持正常處理的均勻性,可采用遮陽、圍欄、坑、風(fēng)扇等。
※正常處理與退火處理的區(qū)別
維加熱至正常處理A3點或Acm點以上40~60℃在靜態(tài)空氣中冷卻至室溫后,將鋼結(jié)構(gòu)保持一段時間,將鋼結(jié)構(gòu)變成均勻的沃斯田結(jié)構(gòu)。對亞分析鋼具有良好的強度和韌性,防止雪明碳鐵在沃斯田鐵晶粒邊界形成網(wǎng)狀沉淀,降低材料的韌性。
完全退火處理的主要目的是軟化鋼材,提高鋼材的切。其熱處理程序是增加
熱至A3點以上20~30℃(亞A1點以上30~50℃完全沃斯田體組織(或沃斯田體加雪明碳體組織)持溫一段時間A1點下方50℃使波來體完全變態(tài),軟化鋼。此外,應(yīng)力消除退火在變態(tài)點以下450~650℃加熱一段時間后,慢慢冷卻到室溫,可以消除鋼材在切割、沖壓、鑄造和熔化過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。
※如何消除工件的殘余應(yīng)力?
應(yīng)力消除退火在變態(tài)點以下450~650℃加熱一段時間后,慢慢冷卻到室溫,可以消除鋼材在切割、沖壓、鑄造和熔化過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。對于碳鋼,參考加熱溫度為625±25℃;對于合金鋼,參考加熱溫度為700±25℃。碳鋼的保溫時間也會有所不同,保溫時間是每25次mm厚度為1小時;對于合金鋼,每25次保持一次mm冷卻速率為每次25mm以275℃/小時以下冷卻速率冷卻。
※如何防止加熱變形?
為防止加熱變形,最好慢慢加熱,預(yù)熱。一般鋼材在選擇預(yù)熱溫度時,可根據(jù)以下標準選擇預(yù)熱溫度:(1)預(yù)熱溫度低于異常點,如普通鋼材約650~700℃,800~850的高速鋼℃500左右℃預(yù)熱溫度約為。(3)二次預(yù)熱,先在500℃充分預(yù)熱一段時間后,將預(yù)熱溫度提高到A1變態(tài)點以下。(4)三段預(yù)熱,對于高含量合金等大型鋼材,有時需要1000~1050℃預(yù)熱第三段。
(4)常見的滲碳氮化問題及解決方案
※氮化表面的硬度或深度不夠
(1)鋼化學(xué)成分可能不適合氮化
(2)氮化處理前的組織可能不合適
(3)氮化溫度可能過高或過低
(4)爐內(nèi)溫度或流量不均勻
(5)氨流量不足
(6)滲氮時間不夠長
※氮化工件彎曲嚴重
(1)氮化前松力退火處理不當(dāng)
(2)工件幾何曲線設(shè)計不良,比如不對稱,厚度變化太大
(3)氮化過程中處理的工件放置方法不正確
(4)處理工件表面性能不均勻,如清洗不均勻或表面溫度不均勻
※氮化工件開裂剝離
氨的分解率超過85%,這種現(xiàn)象可能會發(fā)生
(2)滲氮處理前工件表面有脫碳層
(3)工件設(shè)計有明顯的銳角
(4)白層過厚時
※氮化工件白層過厚
(1)滲氮處理溫度過低
(2)當(dāng)氨的分解率低于15%時,這種現(xiàn)象可能會發(fā)生
(3)冷卻過程不當(dāng)
※氨分解率不穩(wěn)定
(1)分解率測定器管道泄漏
(2)滲氮處理時裝入爐內(nèi)的工件太少
(3)爐內(nèi)壓力變化導(dǎo)致氨流量變化
(4)觸媒效果不當(dāng)
※機械加工處如何防止工件滲碳?
(1)鍍銅法,鍍厚20mm以上的銅層
(2)涂抹后干燥,銅粉可懸浮在水玻璃溶液中
(3)涂防碳涂料后干燥,主要用于硼砂和有機溶劑
(4)氧化鐵和粘土混合物的應(yīng)用
(5)使用套筒或套筒螺釘
※工件滲碳后硬度不足
(1)如果冷卻速度不足,可以用噴水或鹽水冷卻
(2)滲碳不足,可使用強力滲碳劑
(3)淬火溫度不足
(4)鹽浴爐因淬火過程中加熱的脫碳現(xiàn)象可直接淬火
※碳層剝離
(1)碳含量濃度坡度過大,應(yīng)擴散退火
(2)無中間層,應(yīng)緩解滲碳率
(3)過滲碳,滲碳層可在研磨前考慮
(4)反復(fù)滲碳也可能導(dǎo)致滲碳層剝離