淬火電源--淬火工藝的介紹
淬火工件的硬度影響了淬火的效果。淬火工件一般采用洛氏硬度計,測試HRC硬度。淬火的薄硬鋼板和表
面淬火工件可測試HRA的硬度。厚度小于0.8mm的淬火鋼板、淺層表面淬火工件和直徑小于5mm的淬火鋼棒,可改用表面洛氏硬度計,測試HRN硬度。在焊接中碳鋼和某些合金鋼時,熱影響區(qū)中可能發(fā)生淬火現(xiàn)象而變硬,易形成冷裂紋,這是在焊接過程中要設(shè)法防止的。由于淬火后金屬硬而脆,產(chǎn)生的表面殘余應(yīng)力會造成冷裂紋,回火可作為在不影響硬度的基礎(chǔ)上,消除冷裂紋的手段之一。淬火對厚度、直徑較小的零件使用比較合適,對于過大的零件,淬火深度不夠,滲碳也存在同樣問題,此時應(yīng)考慮在鋼材中加入鉻等合金來增加強度。淬火是鋼鐵材料強化的基本手段之一。
故鋼件淬火可以獲得高硬度、高強度。但是,馬氏體的脆性很大,加之淬火后鋼件內(nèi)部有較大的淬火內(nèi)應(yīng)力,因而不宜直接應(yīng)用,必須進行回火。鋼中鐵基固溶體的顯微硬度值。淬火工藝在現(xiàn)代機械制造工業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。機械中重要零件,尤其在汽車、飛機、火箭中應(yīng)用的鋼件幾乎都經(jīng)過淬火處理。為滿足各種零件干差萬別的技術(shù)要求,發(fā)展了各種淬火工藝。如,按接受處理的部位,有整體、局部淬火和表面淬火;按加熱時相變是否完全,有完全淬火和不完全淬火(對于亞共析鋼,該法又稱亞臨界淬火);按冷卻時相變的內(nèi)容,有分級淬火,等溫淬火和欠速淬火等。工藝過程
包括加熱、保溫、冷卻3個階段。
下面以鋼的淬火為例,介紹上述三個階段工藝參數(shù)選擇的原則。加熱溫度
以鋼的相變臨界點為依據(jù),加熱時要形成細(xì)小、均勻奧氏體晶粒,淬火后獲得細(xì)小馬氏體組織。碳素鋼的淬火加熱溫度范圍由本圖示出的淬火溫度選擇原則也適用于大多數(shù)合金鋼,尤其低合金鋼。亞共析鋼加熱溫度為Ac3溫度以上30~50℃。從圖上看,高溫下鋼的狀態(tài)處在單相奧氏體(A)區(qū)內(nèi),故稱為完全淬火。
如亞共析鋼加熱溫度高于Ac1、低于Ac3溫度,則高溫下部分先共析鐵素體未完全轉(zhuǎn)變成奧氏體,即為不完全(或亞臨界)淬火。過共析鋼淬火溫度為Ac1溫度以上30~50℃,這溫度范圍處于奧氏體與滲碳體(A+C)雙相區(qū)。因而過共析鋼的正常的淬火仍屬不完全淬火,淬火后得到馬氏體基體上分布滲碳體的組織。這-組織狀態(tài)具有高硬度和高耐磨性。對于過共析鋼,若加熱溫度過高,先共析滲碳體溶解過多,甚至完全溶解,則奧氏體晶粒將發(fā)生長大,奧氏體碳含量也增加。
淬火后,粗大馬氏體組織使鋼件淬火態(tài)微區(qū)內(nèi)應(yīng)力增加,微裂紋增多,零件的變形和開裂傾向增加;由于奧氏體碳濃度高,馬氏體點下降,殘留奧氏體量增加,使工件的硬度和耐磨性降低。常用鋼種實際生產(chǎn)中,加熱溫度的選擇要根據(jù)具體情況加以調(diào)整。如亞共析鋼中碳含量為下限,當(dāng)裝爐量較多,欲增加零件淬硬層深度等時可選用溫度上限;若工件形狀復(fù)雜,變形要求嚴(yán)格等要采用溫度下限。保溫時間
由設(shè)備加熱方式、零件尺寸、鋼的成分、裝爐量和設(shè)備功率等多種因素確定。對整體淬火而言,保溫的目的是使工件內(nèi)部溫度均勻趨于一致。對各類淬火,其保溫時間最終取決于在要求淬火的區(qū)域獲得良好的淬火加熱組織。