裝配平板鑄件淬火硬度不足的原因以及解決方法
2019年04月25日
新聞詳情
裝配平板（裝配平臺）在生產中, 有時會出現淬火后硬度不足情況, 這是熱處理淬火過程中常見的缺陷。”硬度不足”有兩種表現, 一種表現為整個工件硬度值低, 另一種表現為局部硬度不夠或出現軟點。當出現硬度不足的現象時, 要用硬度試驗或金相分析等方法分析是哪種”硬度不足”, 然后從原材料、加熱工藝、冷卻介質、冷卻方法以及回火溫度等方面找原因, 從而找出解決辦法。
一、原材料(liao)選擇不當
解決辦(ban)法:
1）設計(ji)裝配平板時(shi)應選(xuan)擇合適的(de)材料;
2）加強材(cai)料(liao)管理, 材(cai)料(liao)進庫前行(xing)化學分(fen)析, 然(ran)后分(fen)類作標記, 可以youxiao避免(mian)發錯(cuo)料(liao);
3）熱處(chu)理(li)操作者(zhe)應(ying)當在(zai)操作前進(jin)行(xing)火花分析, 以粗略鑒別零件(jian)材料(liao)是否符合圖紙(zhi)要求;
4）當工(gong)件截面較大或工(gong)件截面厚(hou)薄懸(xuan)殊時(shi), 若采用工(gong)具(ju)鋼(gang), 由(you)于(yu)其(qi)淬透(tou)(tou)性(xing)不好, 會造成大截面處內部硬(ying)度(du)偏低(di)現象, 此時(shi)應改(gai)用淬透(tou)(tou)性(xing)好的合金鋼(gang)
2、原材料顯微(wei)組(zu)織不均勻(yun)造成局部硬(ying)度不足或(huo)出現軟(ruan)點
顯微組織出(chu)現如下情況之(zhi)一(yi): 碳化物偏析(xi)或聚集現象, 如鐵素(su)體聚集、出(chu)現石(shi)墨、嚴(yan)重(zhong)魏氏體組織等都會出(chu)現硬度不足或軟點。
解決辦法(fa):
在裝配平板淬(cui)火(huo)前(qian)進行反(fan)復(fu)鍛(duan)打或預備熱處理 (如正火(huo)或均勻化(hua)退火(huo) )使組(zu)織均勻化(hua)。
二、加熱工藝方面
1、淬火加熱溫(wen)度(du)低, 保溫(wen)時間不足
如灰鑄鐵(tie)(tie)(tie)250, 當加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度在(zai) Ac3與 Ac1之間(jian)(例如 25#鋼(gang)淬火加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度低(di)于(yu) 860e) 時, 因鐵(tie)(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)未完全溶入奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti), 淬火后不(bu)(bu)能得到(dao)均勻一致的(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti), 得到(dao)的(de)是鐵(tie)(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)和馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti), 影(ying)響工(gong)件(jian)(jian)硬度。從金(jin)相分析(xi)可見未溶鐵(tie)(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti) (如圖 3所示 )。對(dui)于(yu)高碳鋼(gang), 別是高合金(jin)鋼(gang), 如果加(jia)熱(re)或保溫(wen)(wen)時間(jian)不(bu)(bu)足會造成珠(zhu)光體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)能向奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變, 而得不(bu)(bu)到(dao)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)。在(zai)實際(ji)生產中(zhong), 上述情況(kuang)常常是由于(yu)儀表(biao)指(zhi)示出現偏差 (指(zhi)示溫(wen)(wen)度偏高 )或爐(lu)溫(wen)(wen)不(bu)(bu)均勻, 使(shi)工(gong)件(jian)(jian)實際(ji)溫(wen)(wen)度偏低(di); 對(dui)工(gong)件(jian)(jian)厚(hou)度估計錯誤, 引起保溫(wen)(wen)時間(jian)過短。
解決(jue)辦法(fa):
1）控制好裝配平板(ban)加(jia)熱速(su)(su)度, 避免加(jia)熱速(su)(su)度過快, 造成爐溫(wen)(wen)不均勻(yun), 同時(shi)會造成過早保(bao)(bao)溫(wen)(wen)計(ji)時(shi), 使保(bao)(bao)溫(wen)(wen)時(shi)間不足;
2）經常檢查溫度指(zhi)示儀表是否(fou)完好準確, 避免出(chu)現指(zhi)示儀表顯示到達溫度, 而實際溫度不足的(de)現象;
3）嚴格按(an)材料手冊確定淬火加熱(re)速(su)度、加熱(re)溫度, 防(fang)止淬火溫度偏低或偏高(gao); 正確估(gu)算(suan)材料厚度, 別是異形(xing)件(jian)。
2、淬火加熱溫度過(guo)高, 保溫時間過(guo)長(chang)
解決辦(ban)法:
1）嚴格控制(zhi)裝配平(ping)板淬火加熱溫(wen)度及保(bao)溫(wen)時間, 防止(zhi)過多的碳溶入奧氏(shi)體 ( A), 控制(zhi)加熱溫(wen)度 為重要;
2）降低淬火冷(leng)卻(que)速度, 或(huo)采用分(fen)級淬火, 使過冷(leng)奧(ao)氏體(ti)充分(fen)向馬氏體(ti)轉變(bian);
3）采用冷處理, 使殘余奧氏體(ti)向馬氏體(ti)轉變;
4）采用高溫回火, 減少殘(can)余奧氏體, 硬度反而會增加(jia)。
3、淬(cui)火加(jia)熱時, 工件表面脫碳
HT250灰(hui)鑄鐵(tie)淬(cui)火后(hou), 通過金相分(fen)析, 其表面(mian)(mian)為鐵(tie)素體(ti)和(he)低碳(tan)馬(ma)氏體(ti), 而(er)磨除表面(mian)(mian)脫碳(tan)層后(hou), 硬度符合要求, 這(zhe)種情況經(jing)常出現在箱(xiang)式爐中未(wei)加保(bao)護或保(bao)護不良(liang), 或在脫氧(yang)不良(liang)的(de)鹽浴中加熱, 造成(cheng)氧(yang)與工件中的(de)碳(tan)原子反(fan)應(ying)生成(cheng) CO, 使(shi)工件表面(mian)(mian)含(han)碳(tan)量下降, 至使(shi)其表面(mian)(mian)硬度不足。
解決辦法:
1）采用有(you)保護氣氛的無氧化(hua)加熱爐,如用酒、甲醇裂解的保護氣氛等方法(fa);
2）采用真空(kong)加(jia)熱淬(cui)火(huo);
3）對于(yu)一般箱式爐可應用生鐵屑或木炭(tan)裝(zhuang)箱密封;
4）工件表面(mian)涂(tu)防氧化涂(tu)料;
5） 爐內放木炭; 工件涂硼酸、酒(jiu)溶液后再加熱。
三、冷卻工藝問題
1、裝配平板淬火介質選(xuan)擇(ze)不(bu)當
解(jie)決辦法: 根據工件(jian)材料(liao)、形狀大小來選擇恰當的冷(leng)卻介質。
2、淬火(huo)介質溫度的影響
在(zai)水淬(cui)時, 大批零件連續淬(cui)火, 如果沒有循環冷卻系統, 則造成水溫上(shang)升, 冷卻能力下(xia)降。會出現淬(cui)不(bu)硬的(de)現象(xiang)。在(zai)油(you)冷時, 開始(shi)淬(cui)火時由(you)于油(you)的(de)溫度低(di)、流動(dong)性差(cha), 因而冷卻能力不(bu)強, 造成淬(cui)不(bu)硬。
解(jie)決(jue)辦法(fa):
1）水淬時應采(cai)用循環冷卻系統(tong), 保持水溫在(zai) 20e 左右為宜;
2）油冷時, 別是開(kai)始時應(ying)對其適當(dang)加熱, 使其溫度達到 80e 以上為宜, 這(zhe) 是淬火時常說的(de)” 冷水(shui)熱油 ”的(de)道(dao)理。
3、淬火(huo)時介質過于陳舊(jiu)
當含有較多雜質的堿 (鹽 )浴或水分過少(shao)時, 易(yi)產(chan)生淬火軟點。
4、冷(leng)卻裝配平板(ban)時間控制不當
當用HT250灰鑄鐵制(zhi)造裝(zhuang)配平(ping)(ping)板（裝(zhuang)配平(ping)(ping)臺）或截面較(jiao)大零(ling)件(jian)時(shi), 為防(fang)止其(qi)變形開裂, 采用水(shui)淬。零(ling)件(jian)在水(shui)中(zhong)停(ting)留時(shi)間(jian)過(guo)短或從水(shui)中(zhong)取出(chu)后在空氣中(zhong)停(ting)留時(shi)間(jian)過(guo)長再(zai)轉(zhuan)入油中(zhong), 由于零(ling)件(jian)自(zi)身溫度較(jiao)高(gao), 別(bie)是芯部冷卻速度慢, 而不(bu)能得到(dao)均勻完全的(de)馬氏體。
解決方法:
1）恰當(dang)控(kong)制(zhi)水冷時間, 若(ruo)用鉗子夾(jia)持工件時, 當(dang)手感覺不到振動(dong)時, 立即轉(zhuan)入油中(zhong);
2）對于型(xing)腔(qiang)較大模(mo)具應將廢料先(xian)排除, 減小工件厚度, 然后(hou)再(zai)淬火；
3）分級淬火時, 在鹽浴中停(ting)留時間過長發生貝氏體轉變造成(cheng)硬度不足。
總之, 裝配(pei)平(ping)板(ban)淬火不足現(xian)象經常發生(sheng), 操(cao)作(zuo)者應(ying)根據不同情況, 具體分析, 找出原因加以可以克服的(de)。
