數控銑(xǐ)床模具在生(shēng)產中,有時會呈現淬火後硬度(dù)缺乏狀況,這是熱(rè)處理淬火過程中(zhōng)常見(jiàn)的缺陷。“硬度缺乏”有兩種表現,一(yī)種表現為整個工件硬度值低,另一種表現為部分硬度(dù)不行或呈現軟點。當(dāng)呈(chéng)現硬度缺乏的現象時,要用硬(yìng)度實驗或金相剖析等辦法(fǎ)剖析是哪種“硬度缺乏”,然後從原資料、加熱工(gōng)藝、冷卻(què)介質、冷卻辦(bàn)法以及回(huí)火溫度等方麵(miàn)找原因,從(cóng)而找出解決辦(bàn)法。
1 原(yuán)資料方麵
1.1 原資料挑選不妥或發錯(cuò)料
應該用中碳鋼或高碳鋼製作的零件而錯用低碳鋼,應(yīng)該用合金工具鋼製作(zuò)的零件而錯用一般高碳鋼都會(huì)形成硬度(dù)缺乏或呈現軟點。例一:應當選用45鋼製作的齒輪,其淬火硬度應為60HRC 左右,而過錯地挑選為25鋼,結(jié)果是硬度380HBS左右。
例2:應該用 9Mn2V製作的模具,而錯用成T8鋼(gāng),因為9Mn2V與T8鋼的火花較難分 辨,淬火(huǒ)時誤(wù)按9Mn2V的淬火工藝淬火,選用油冷,結果硬度隻要50HRC左(zuǒ)右。
以上兩種狀(zhuàng)況屬於(yú)整體(tǐ)硬度缺乏,可以用(yòng)硬度實驗或金相實驗(25鋼(gāng)淬火得到低碳馬氏體,如(rú)圖1所示,45鋼淬火得到中碳馬(mǎ)氏體,如圖2所示)來判定。
解決辦法:
1)設計時應挑選適宜的資料;
2)加強資料管(guǎn)理,資(zī)料進庫前先進行(háng)化學剖析,然後分類作符號,可以有效避免發錯料;
3)熱處理操作者應(yīng)當在操作前進行火花剖析,以大略辨別(bié)零件資料是否符合圖(tú)紙要求;
4)當工件截(jié)麵較大或工件截麵厚薄懸(xuán)殊時,若選用工具鋼,因為其淬透性欠好,會(huì)形成大截麵處內部硬度偏低現象,此刻應(yīng)改用淬透性好的合金鋼。
1.2 原資料顯微安排不均勻形成部分硬度缺乏或呈現軟點
顯微安排呈現如下狀況之一:碳化物偏析或集合現象,如鐵素體集合、呈現石墨、嚴重魏氏體安排等都會呈現硬度缺乏或軟點。
解決辦法:在淬火前進行反複鍛打或預備熱處理 (如正火或均勻化退火)使安排(pái)均勻化。
2 加熱工藝方麵
2.1 淬火加(jiā)熱溫度低,保溫時刻缺乏
如(rú)亞共析鋼,當加熱溫度在 Ac3與 Ac1之間(例如25#鋼淬火(huǒ)加熱溫度(dù)低於 860℃) 時, 因鐵素體未(wèi)完全溶入(rù)奧(ào)氏體,淬火後不能得到均勻一致的馬氏體(tǐ),得到的是鐵素(sù)體和馬氏(shì)體,影響工件硬度(dù)。從金相剖析可見未溶(róng)鐵素體 (如圖3所示)。
關於高碳鋼,特別(bié)是高合金鋼,假如加熱或保溫時刻缺乏會形成珠(zhū)光體不能向奧氏(shì)體(tǐ)改變(biàn),而得不到馬氏體。在實踐生產中,上述狀況常常是因為外表指示(shì)呈現偏差(指示溫度偏(piān)高)或爐溫不均勻,使工件實踐溫度(dù)偏低;對工件厚度估計過錯,引起保溫時刻過短。
解決辦法:
1)操控好加熱速度,避免加(jiā)熱速度過(guò)快,形(xíng)成爐溫不均勻,同時會形成過早保溫計時,使保溫時刻缺乏;
2)常常檢查溫度指示外表是否無缺精確,避免呈現指示外表顯示抵達溫(wēn)度,而實踐溫度缺乏的現象;
3)嚴厲按資料手冊確(què)認淬火加熱速度、加熱溫度,避免淬火溫度偏(piān)低或(huò)偏高;
4)正確估算資料厚度,特別是異(yì)形件。
2.2 淬火加熱溫度過高,保溫時刻過長
關於工具鋼 (例如(rú)T8鋼),當其淬火加熱溫度在780℃時得到的(de)是奧氏體和(hé)碳化物(Fe3C ),此刻奧氏體溶碳量稍高於0.77%,冷卻後奧氏體改變為馬氏體。假如加熱溫度過高或(huò)保溫時刻過長,會形成碳化物 (Fe3C)中的碳(tàn)大量溶入奧(ào)氏體,形成奧氏體溶碳(tàn)量偏高,同時大大添加其(qí)穩定(dìng)性,使奧氏體向馬(mǎ)氏體(A→M) 改變,溫度開端下降,因此淬火後工件中保(bǎo)留了大量的剩餘奧(ào)氏體 ,得到的安排(pái)為M+A’,因為剩餘奧氏體具(jù)有奧氏體性能,即硬度(dù)低,因此形成淬火後硬度下降。加(jiā)熱溫(wēn)度(dù)及回火溫度對剩餘奧氏體含量的影響 (見圖4所(suǒ)示 )。
解決辦法:
1)嚴厲操控(kòng)淬火加熱(rè)溫度及保溫時刻,避免過多的碳溶入(rù)奧氏體,操控加熱溫度更為重要;
2)下降淬火冷卻速度,或選用分(fèn)級淬火,使過冷奧氏體充沛向馬氏體改變;
3)選(xuǎn)用冷處理,使剩餘(yú)奧氏體向馬氏體改變;
4)選用高溫回火,減少剩(shèng)餘奧氏體,硬度反(fǎn)而會添加。
2.3 淬火加熱時,工件(jiàn)外表脫碳
45#鋼淬火後,經過金相剖析(xī),其外表為鐵素體和低碳馬(mǎ)氏體,而磨除外表(biǎo)脫碳層後,硬度符合要求,這種狀況常常呈現(xiàn)在箱式爐中未加維護(hù)或維護不良,或在脫氧不良的鹽浴中加熱,形(xíng)成氧(yǎng)與(yǔ)工件中的碳原子(zǐ)反應生成CO,使工件外表含(hán)碳量下降,至使其外表硬(yìng)度缺乏。
解決辦法:
1)選(xuǎn)用有維護氣氛的無(wú)氧化加熱(rè)爐,如用酒精、甲醇裂解(jiě)的維護氣氛等辦(bàn)法;
2)選用真空加熱淬火;
3)關於一般箱式爐可應用生鐵(tiě)屑或木炭裝箱密封(fēng); 工(gōng)件外表塗防氧(yǎng)化塗(tú)料; 爐內放木炭;工件塗(tú)硼酸、酒精溶液後(hòu)再加熱。
3 冷卻(què)工藝問題
3.1 淬火介質挑選不妥
該用水(shuǐ)淬或鹽浴的工件而選用油冷,則因冷卻才能不行,冷卻速度過慢,在冷卻過程中奧氏體產生向珠光體類型安排改變 ( A→P ),而得(dé)不到馬氏體(M) (特(tè)別是在工件芯部),致使工件的硬度偏低,如T 10製作的手錘在油中淬火,硬度隻要 45HRC左右,經過金相剖析,可見得到的是托氏體安排而不是馬氏體。
解決辦法:必須根據(jù)工件資料、形(xíng)狀巨細來挑選恰當(dāng)的冷卻介(jiè)質。
3.2 淬火介質溫度的影響
在水淬時,大批零件連續淬(cuì)火,假如沒有循環冷卻係統,則(zé)形成水溫上升,冷卻才能下降(見表1),會呈現淬不硬的現象(xiàng)。在油冷時,開端淬火時因為油的溫度低、流動性(xìng)差,因(yīn)此冷(lěng)卻才能(néng)不強,形成淬不硬。
解決辦法:水淬時應(yīng)選用循環冷卻係(xì)統,保持水溫在 20℃左右為(wéi)宜; 油冷時,特別(bié)是開端時應對其適當加熱,使其溫度達到 80℃以上(shàng)為宜,這便是(shì)淬火(huǒ)時常說的“冷水熱(rè)油”的(de)道理。
3.3 淬火時(shí)介質過於陳舊
當含有較多雜質的堿(鹽)浴或水分過少時,易產生淬火軟點。
解決辦法(fǎ): 應及時替換淬火介質(zhì)及操控堿(鹽)浴中的水分。
3.4 冷卻時刻操控(kòng)不妥
當用碳鋼製作(zuò)開關雜亂或截麵較大零件時,為避(bì)免其變形開裂,選用水淬——油冷。零件在水中停留時刻過短或從水中取出後在空氣中停留時刻過長再轉(zhuǎn)入油中,因為零件自身溫度(dù)較高(gāo),特別是芯部(bù)冷卻速度慢,而不能得到均勻完全的馬氏體。
解(jiě)決辦法:恰當操控水冷(lěng)時刻,若用鉗(qián)子夾(jiá)持工件(jiàn)時,當手感覺(jiào)不到振動時,當即轉入油中; 關於型腔較大模(mó)具應將廢料先排(pái)除(chú),減小工件(jiàn)厚度,然後再淬火。分級淬火時,在(zài)鹽浴(yù)中停留時刻(kè)過長產(chǎn)生貝氏體改變形(xíng)成硬度缺乏。
總(zǒng)歸(guī),淬火(huǒ)缺乏(fá)現象常常產(chǎn)生,操作者(zhě)應根據不同狀況,具體(tǐ)剖析,找出原因加以可以克服(fú)的。
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