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結構鋼熱處理問題

發布時間:2014-03-17 15:57:55
硼鋼不能進行退火處理的原因 硼鋼的使用目的是提高鋼的淬透性,添加B元素的含量在0.001%~0.004%,含硼量超過0.007%時就會形成低熔點共晶,因為硼元素主要集中在晶界,這將引起熱脆性。硼鋼加熱后在750℃左右時緩慢冷卻,容易在晶界中形成硼化物,出現鋼的硼脆現象,所以硼鋼不易采用退火處理。 合金結構鋼加熱系數比碳素結構鋼大的原因 鋼加熱的過程是一個熱激活過程,碳鋼奧氏體化轉變時包括奧氏體的形核、碳化物的溶解、奧氏體的均勻化和奧氏體的晶粒長大四個過程。合金鋼加熱時,奧氏體化的過程與碳鋼一樣。整個過程都與鋼種的碳的擴散密切相關。合金鋼中合金元素對碳的擴散有影響,其影響如下。 ①Cr、Mo、W、Ti、V等碳化物形成元素,與碳有較大的親和力,阻礙碳在鋼中的擴散,減慢了奧氏體的形成速度。只有Ni能提高碳在奧氏體中的擴散速度,增大奧氏體的形成速度。
 ?、趭W氏體形成后,合金鋼中還有一部分未溶碳化物存在,為了增加碳化物的溶解量,需要增加加熱時間。
 ?、鄞蠖鄶岛辖鹪刈璧K奧氏體晶粒的長大。
 ?、茕撝械奶蓟镞€降低鋼中的熱傳導性能。
 所以合金鋼完成這四個過程歷需時lhl就要延長,在計算加熱時間時,采用相對較大的加熱系數。
不同爐型加熱方式的特點 工件在爐中加熱時,首先靠介質的熱傳遞使其表面接受熱能而升溫。通常低溫空氣爐中加熱時,爐溫常在600℃以下,主要靠爐氣與工件之間的對流作用進行傳熱。因此,為使工件均勻快速加熱,可在爐內安裝風扇強制對流。 在900℃以上的爐中加熱時,主要靠輻射傳熱,并且溫度愈高,輻射作用愈強,加熱愈迅速。鹽浴爐加熱則主要依靠熱的傳導。傳導傳熱比輻射傳熱有更大的熱傳遞能力,所以在鹽浴爐中加熱更快,而真空爐中最慢。 45鋼含碳量上限與50鋼含碳量下限交叉的理解 在我國的標準鋼號中,45鋼的含碳量為0. 42%~0. 50%,50鋼的含碳量為0. 47%~0. 55%。45和50鋼化學成分重疊帶寬嚴重,這種情況造成以下幾個方面的問題。 ①在機械設計中,選用鋼材牌號的主要依據是各牌號鋼的機械性能,而機械性能是與鋼中的含碳量密切相關的。同類相鄰鋼號間的碳量重疊帶過寬,直接影響機械零件的設計和制造質量。若各鋼號的碳量不足或過剩,其結果不是安全系數太小,就是造成鋼材的嚴重浪費和機械設備的笨重。
 ?、跓崽幚砉に噮档拇_定,主要是根據鋼的成分和臨界點確定,而鋼的臨界點主要決定于含碳量。由于鋼的含碳量范圍過大,其實際臨界點與鋼的名義臨界點之間的差別就很大。這就給制定熱處理工藝參數和保證熱處理質量帶來困難。巧合的是,含碳量在0. 45%~0. 55%范圍的Ac3和Ar3點不是隨著含碳量的增加而平緩下降,而是出現有一個陡降的低谷Ac3和Ar3點,處于這一低谷碳量范圍的45和50鋼,其臨界點的波動范圍也就特別寬,造成熱處理工藝容易開裂或過熱。
 ?、塾捎?5和50鋼相鄰鋼號間的含碳量重疊帶寬,易造成特較高的50鋼含碳量的鋼被劃人較低一檔的45鋼號,造成分析結果錯誤,給熱處理制定工藝帶來誤導。
熱處理件重新淬火的次數量 每個單位都有熱處理件,由于最終淬火十回火達不到技術要求,工件熱處理質量不合格又重新加熱淬火的情況,重新淬火時一般要求工件必須首先退火,然后再可以重新淬火處理。重復高溫加熱次數增加,氧化脫碳、變形開裂傾向都會增加。如不增加退火而直接重復淬火,有可能繼承第一次加熱時所形成的粗大晶粒,出現組織遺傳現象。有的(鑄造)標準和規定熱處理重復淬火次數不能超過2次,有的工廠規定重復淬火次數不能超出2~3次,對于已經淬火2~3次仍然不合格的工件做報廢處理。 在實際生產中,例如滾絲輪、搓絲板、連桿鍛模等工模具正常使用壽命后,由于磨損或硬度降低等原因,可以退火一再切削加工一淬火回火熱處理。一般回用使用次數可以達到3次?;赜玫哪>呤褂脡勖鼪]有受到回用后重新淬火的影響而降低。 本文參考《熱處理工藝問答》一書。
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