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横竖都是淬火的故事

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发表于 2013-11-12 15:35:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
说明:横竖都是淬及续集可连续看,主讲轴类零件的淬火工艺及相关内容.为了便于解释,所在在每一问题点进行了分割,做为单一的要点提出.
一日,到朋友王某某的小热处理厂.见操作者正在进行淬火.约直径18*300mm,材料45钢,出炉后垂直入水,操作上是中规中矩,在了解了此轴的工作状态后,我对对王某说:"我来淬一根."
! w# o$ u9 `# A0 l+ [4 w随即出炉,垂直吊挂预冷后,取火钳夹持轴中间,横向入水,取出停留片刻,复入水,后取出,
! J+ L# j5 E; r* Y4 H对王某说:"好了."
5 o% d" F: h8 ~# p, X& V& H! ]王某问:"我问过一个老师傅,教我一招说垂直竖向入水变形最小,你为什么横向入水呢?"我开了句玩笑:"横竖都是淬。
/ z8 L* H3 J+ U3 _
粗浅解释
横竖都是淬,一般来讲,轴类零件垂直轴向入水,的确可以减小工件的变形,但此工件属大细长比,(长度/直径大于10)若横向入水会产生以下缺点. ~: H2 o8 d. w# ^( C, Y, u
1 因轴长,轴的一端与另一端入水有时间差,其热应力不同时发生,易产生变形.
( Q3 b6 T5 R5 t2 a. X9 L2 轴长,入水后因为轴两端所受的水压不一致,蒸气膜不能同时破裂,产生组织应力不一致而引起变形./ Y4 A, [8 m: e6 B0 [
3 热/组织应力互相叠加,会产生更大的变形.5 {+ c$ U) g) o5 m4 X
径(横)向入水可避免上述情况的发生.
+ g( J  ]* G2 U9 d2 z4 R+ }, h$ I其次,垂直入水发生的变形如弓背状,难以矫正.而横向入水会沿着火钳夹持点成V型变形,校正时,在夹持点施力.(因夹持点通过预冷及钳口夹持,不发生M转变,一般为P,其塑性较好.可以施力)容易校正变形.
续一:横竖都是淬
王某:"那我以后要求他们全部采用横向入水,就可以减小变形了,对吧?"
粗浅解释
入水只能说做一步,其他的影响因素很多续二:
粗浅解释
我答:"最好能压低一下加热温度,出炉时采用预冷来降低淬火温度."
; s2 ~: f+ ]: E( t5 H4 _' b, j6 x0 k王某:"什么乱七八糟的,加热温度不就是淬火温度吗?"
1加热温度是指工件的奥氏体化温度,7 r% d9 u3 `' t
2淬火温度是指工件投入淬火液瞬间工件的温度,
: ?: }& C% L- e* |4 F3预冷温度是指奥氏体化完毕,在比淬火液冷速低的介质中停留,工件离开此低冷速介质时工件的温度
, |  m; y  q; x' p: V7 v这些温度是有区别的,特别是第1条和第2条极易搞混
续三
"比如,你可以将45钢加热到840度,然后预冷到780投到淬火液,工件最终的性能,热处理硬度与840入水,没有太大的区别,可是开始就采用780奥氏体化,一般情况就不可以了.) m8 t/ y; r. f
王某:"那为什么要压低奥氏体化温度与淬火温度呢?"
粗浅解释
1 压低奥氏体化温度,可以减小奥氏体中的含碳量,以期在淬火时得到板条马氏体,板条马氏体在转变的时候,本身就有较强的自回火现象,可降低应力,减小变形.. i' s2 W2 X' z0 S
2压低淬火(入水)温度目的在于降低工件与水的温度差,以其减小热应力,而45钢的最终变形是以热应力为主的.
续四
王某:"还要注意哪些事项?"
/ s: O# d# h$ c( r1 `"最好冷到一定的时间,取出自回火,然后投到水中冷至水温."
# u1 f9 n0 c2 ~  o, ?; T王某:"为什么要用这条呢?"
粗浅解释
自回火是以工件自身的热量对已转变的M进行快速回火.4 J: T( P: I1 p2 F' l6 B# }) ^
自回火的优点
0 I  [) Q  ?" p1 x5 P' }* C1 因工件在淬火过程中已有回火,在回火时,与没自回火的工件采取一样的温度,可以缩短回火时间,提高效率.某些低碳马氏体钢做某些零件有时因为有自回火,还可不用回火直接使用.
续五
王某:"那我如何提出工件进行自回火?"/ }4 c! j3 W8 Y; Z7 \
2 自回火可避免因组织应力持续增大增加变形或工件淬裂.
8 A" T; c, Z) f; y+ A3 某些大锻件的调质淬火工艺为水--空气---水//就是采用的这种方式.
粗浅解释
1时间法:依工件材料选择,一般水冷时间为3-7mm/S,可取出短时自回火.3 r+ Z4 j) n/ L. K, I2 F
2振动法:依工件淬水时传到手上的振动强弱来确定.当振动减弱时取出,不过这条需要成熟经验: {/ V& [. L4 g; i
3表面温度法,用1/2法取出工件后,观察工件表面水迹烘干的时间来估计取出时工件的温度是否合理.若取出即干,说明工件离水过早,应快速再入水.一般取出工件3-5S水迹变干对于调质件是合适的(当然要考虑工件尺寸的影响),需停留3-5S自回火后,复入水.经验丰富可当水迹变干后,向工件吐唾液来确定自回火程度.
( i( f" N& Y0 R; ?' F' _. S1 O案中轴属于用心部热量回工件表面.# J# H# `- G* W# l( ~3 @
还有一些工件(45钢)如小砍锤,要求大端硬度46HRC小端硬度32HRC,此时可采取小端先冷,取出让大端热量传至小端,至小端变暗红色(属淬火过程中的调质)再冷却大端,或采用工件全部入水的作业模式.(自回火的程度决定是否采用同时入水)最后用低温整体回火,可谓方便之极.若采用整体淬火,在回火时需采用一次高温回小端,再一次低温回大端(或整体回),且易造成大端回过火的现象.
续五
王某:"那是不是硬度合格就代表调质后的性能合格了呢?"
精浅解释
硬度只代表工件的一种性能.调质后的性能不可以单用硬度来评估,( Q3 W( @/ K) l5 @4 }
例,同样件(45钢)调质28HRC,5 K1 A" ^. C0 \/ _& F. w, t
一件淬火后硬度(没采用自回火)34HRC,采用低温回火,最终硬度28HRC,
7 s. L  A: X. }/ {/ v" w另一件淬火后硬度54HRC,高温回火后硬度28HRC,9 N$ g9 ?# d) D# g1 \" U
这两件的韧性/抗垃强度相差太大了,一般来讲,调质工件的淬火后硬度必须要达到42(大件)48(小件)HRC,高温回火才可以
续七
王某:"这调质,小变形淬火还挺复杂呢?"
粗浅解释
碳钢的微变形淬火一般可采用下述方法: [) z* x2 [6 a0 R4 n2 x3 j
1三硝水淬火: g* ]$ r6 s" b4 F% V- B- q
2碱浴淬火* k3 z8 t4 L8 K& ~
3油冷
* _+ g6 d9 z" \5 U6 Q) u' R4硝盐等温到约370度(钢种不同需采取不一样的温度),然后水冷.
) Z( u" U+ P3 M4 K等等  n" U8 i4 R* ]( V1 Y4 \
除第4条淬硬层稍深,余淬硬层浅,一般可采用奥氏体化温度的上限(或略超上限温度)加热.
* \, z4 E4 S5 W; b
! ^. H# Y2 ]/ e
+ b3 r0 V0 [# t7 g0 G. h1 D  |( v& q  X; ?8 V1 h) f, J1 S4 v
来源于网络资料,正误自辩。( z( E/ I; M! g% a. ]

9 p, o& ]4 W3 x  m! U. S. x- E1 B7 Y  A4 `0 K5 ^, q
" {- T* s/ E, K, k

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点评

好  发表于 2013-11-12 17:18

评分

参与人数 7威望 +26 收起 理由
冷水黄金 + 1 思想深刻,见多识广!
mjwz5294 + 1 工作习惯很好,值得学习!!!
沉没二十年 + 1
茉莉素馨 + 1
老鹰 + 20
waiwai0809 + 1 热心助人,专业精湛!
angel1399793 + 1

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发表于 2013-11-12 15:43:20 | 显示全部楼层
很好的技术资料分享,比大家聚在一起“唠嗑”要有意义的多
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发表于 2013-11-12 16:08:36 | 显示全部楼层
很是经典。
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发表于 2013-11-12 16:13:37 | 显示全部楼层
谢谢,抽空好好背下来
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发表于 2013-11-12 16:21:38 | 显示全部楼层
得认真仔细的看看
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发表于 2013-11-12 16:22:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 waiwai0809 于 2013-11-12 16:24 编辑 & X$ z  a" W( @0 U

* @2 x. [" o9 J, J" o  `" ]不错比我看的资料还要详细。
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 楼主| 发表于 2013-11-12 16:29:30 | 显示全部楼层
      我没干过热处理,对热处理了解仅限于上学的书本(其实已差不多全还给我的上课老师了,我老师多年前到政协去工作,现在是政协主席,其实是还给老师的老师了,也不知老师的老师是谁、是否健在)。
8 T, u: L8 g5 l3 ~& F8 i  L      我常对热处理抱敬畏之心,你看那一热一冷一折腾,材料性能发生天翻地覆变化;不同的人对同样工件,操作上稍稍有差别,工件工作寿命也有天壤之别。6 w' s9 t' z) ~- i
      热处理真有魔力之神功!

点评

不错  发表于 2013-11-13 10:21

评分

参与人数 1威望 +1 收起 理由
zh39204128 + 1 思想深刻,见多识广!

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发表于 2013-11-12 16:33:22 | 显示全部楼层
楼主讲的,应该主要针对45钢的吧,如果像是合金钢神马的,是不是有些就不适用了?
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发表于 2013-11-12 16:37:19 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享好资料  
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发表于 2013-11-12 16:37:34 | 显示全部楼层
打铁!!!!
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