大件調(diào)質(zhì)鋼熱處理注意事項(xiàng)
發(fā)布時(shí)間： 2014-2-18 15:37:38
大件調(diào)質(zhì)鋼一般都是采用鍛件制造。大件的熱處理分為鍛后熱處理和最終熱處理兩類。
(1)鍛后熱處理的主要目的是防止鍛件產(chǎn)生白點(diǎn)，同時(shí)完成細(xì)化和均勻組織，消除應(yīng)力，降低硬度。對于碳鋼及低合金鋼，采用熱處理工藝，使奧氏體在620～660℃保溫去氫，然后緩冷。
對于中、高合金鋼，采用熱處理工藝，使奧氏體在280～320℃能較快地轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w組織，同時(shí)排除鍛件表面的一部分氫，然后升溫到580～660℃，升溫速度≤80℃／h，使貝氏體組織中的氫因溫度上升而很快逸出。冷卻速度控制在≤50℃／h。
對于一些高合金鋼和截面尺寸較大以及較重要的鍛件，采用熱處理工藝，工藝中有一次重結(jié)晶，其目的是減少鍛件的殘余應(yīng)力，細(xì)化晶粒和減小過冷奧氏體的穩(wěn)定性，使氫在整個(gè)截面上分布更均勻，促使奧氏體迅速轉(zhuǎn)變，因而可降低鍛件對白點(diǎn)的敏感性。工藝中升溫速度≤80℃/h，冷卻速度控制在≤50℃/h。
(2)大件最終熱處理一調(diào)質(zhì)熱處理 大型鍛件由于鑄造的化學(xué)成分嚴(yán)重不均，特別是碳的偏析比較嚴(yán)重，偏析條紋內(nèi)某些元素的富集也十分嚴(yán)重。即使采用反復(fù)鐓粗和中心壓實(shí)，仍然不能解決鋼錠芯部缺陷。鍛后多次正火，也不能完全消除。
熱處理加熱溫度與保溫時(shí)間：考慮到碳和合金元素的偏析，大型鍛件的奧氏體化溫度應(yīng)比按該鋼號平均成分所定的溫度稍高，以利于碳和合金元素的溶解以及奧氏體成分的均勻化。但提高奧氏體化溫度增加了在隨后冷卻中的開裂傾向。
為此，分別制定奧氏體化溫度和淬火溫度的工藝是合理的。奧氏體化溫度可高一些，在此溫度下保溫，可保證珠光體完全轉(zhuǎn)變，合金元素充分溶解以及奧氏體成分均勻，然后使奧氏體化溫度降低到淬火溫度?？刹扇煞N方式，一種是空冷預(yù)冷，空冷時(shí)間根據(jù)工件鋼種和截面而定，一般不使工件表面溫度低于Ac3；另一種是使?fàn)t溫盡快降溫到不低于Ac3的溫度，并在此溫度下適當(dāng)保溫，保證零件一定深度內(nèi)的溫度有所降低。前一種方法空冷時(shí)間很難掌握，僅在表面進(jìn)行降溫，表層以下相對深度的溫度不能降低，而且大型鍛件的截面大小相差懸殊，大截面處的表面溫度還未降低，中小截面處的溫度已降低過低，影響制品性能。
加熱保溫時(shí)間：在工件表面溫度達(dá)到溫度后計(jì)算保溫時(shí)間，按加熱系數(shù)0.6-1.2h/100mm。加熱過程的升溫速度也十分重要，為防止加熱開裂，加熱速度一般在30-100℃/h。大截面工件或高合金鋼，入爐溫度應(yīng)該小于450℃，升溫過程中進(jìn)行一次600-680℃預(yù)熱或二次預(yù)熱450-500℃、600-680℃的方式，減少工件內(nèi)部和外部溫差。
淬火加熱的保溫時(shí)間：保溫時(shí)間必須足夠，讓碳化物充分溶解到奧氏體中，并完成奧氏體均勻化。在鹽浴爐中的加熱時(shí)，碳鋼的加熱系數(shù)為0. 25～0.4min/mm，低合金調(diào)質(zhì)鋼為0.3～0.5min/mm，在空氣電阻爐中加熱碳鋼的加熱系數(shù)為1～1.2min／mm，低合金調(diào)質(zhì)鋼為1.2～1. 5min/mm。
大件淬火，在空氣電阻爐中加熱保溫時(shí)間確定方式如下：對碳鋼和低合金鋼以及低淬透性鋼，沒有預(yù)熱的直接加熱工藝中，按照工件的有效厚度每100mm加熱保溫0.8～1. 2h估算，在分段預(yù)熱的加熱淬火工藝中，按有效厚度每100mm加熱保溫0.6～0. 8h估算。對于合金元素較多的鋼種，在直接加熱時(shí)，按有效厚度每100mm保溫1.1-~1.5h估算，分段預(yù)熱的淬火加熱工藝時(shí)，按有效厚度每100mm加熱保溫0.8～1h估算。
本文參考《熱處理工藝問答》一書。
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