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大件调质热处理工艺的设计应考虑哪些因素

文章出处:青岛丰东热处理责任编辑:热处理设备小许查看手机网址
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人气:-发表时间:2016-09-14 09:00【

大件(直径≥100mm)调质热处理时,由于受淬透性、散热条件及淬火介质的限制,心部允许有下贝氏体、细珠光体或铁素体及上贝氏体;同时,大件内部缺陷较多,容易造成较大的内应力,所以开裂的倾向较大。其主要考虑因素如下。

调质热处理

(1)加热温度

1)加热温度。多采用淬火加热温度的上限,以增加钢的淬透性。

2)加热方式

①一般均采用低温装炉。对于形状简单、直径小于400mm的碳钢和低合金钢工件,可以随炉升温,但低温阶段加热速度不得太快,一般控制在30~70℃/h。

②对于形状较复杂的中合金钢工件,应分段加热。低温阶段加热速度控制在30~70℃/h。在600~650℃保温一段时间,然后再升到淬火加热速度。

3)均温。均温时间一般需要1~2h。

4)保温时间。对低淬透性钢种,保温系数取0.6~0. 8h/100mm;对中合金钢取0.8~1.0 h/100mm。

(2)淬火冷却

1)冷却方式。一般可采用水冷、水淬油冷、水→空气→水的冷却方式;水淬有开裂的倾向时,可采用油→空气→油、聚合物淬火方式。

2)冷却时间。冷却时间可按下式计算:

τ=αD

式中 τ-冷却时间,s;α-工件有效厚度,mm;D-系数,水淬时取1.5~2,油淬时取9~13,水淬油冷时,水淬取0.8~1.0,油冷取7~9。

(3)回火

1)控制回火与淬火的时间间隔。一般规定如下:碳钢及合金结构钢,直径<700mm时,时间间隔应<3h;直径>700mm时,时间间隔<2h;中合金钢,时间间隔≤2h。水淬、水淬油冷工件应立即回火。

2)入回火炉温度。均要低温装炉。

3)升温。升温速度一般控制在30~100℃/mm。

4)回火温度。一般应低于小件的回火温度。

5)均温及保温时间。均温时间以1 h/100mm估算,保温时间以2h/100mm估算。当工件截面较小时,应适当延长保温时间,一般可增加30%~50%的保温时间。

6)回火后的冷却。对于有回火脆性的钢材,回火后必须快速冷却,为了消除应力,可在450℃以下进行一次补充回火;对无回火脆性的钢材,在回火后炉冷至400~450℃(合金钢500~600℃)等温一段时间后,出炉空冷。

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