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锻件可以运用热处理手段来调整哪些方面?

发布时间:2021/10/29 点击数:243

       调节进气的氨气氢气比例可以实现氮势控制。为了实现其控制,还必须通过专门的试验建立适于各种钢种在一定渗氮温度下形成白亮层的氮势门槛值曲线。氮势低于曲线则不形成白亮层,高于曲线则出现白亮层。


       根据门槛值来调整氨氢混合气氛,同时采用红外分析仪分析氨气,以使整个渗氮过程氮势恒定不变,目前已经有微机来实现氮势的自动控制系统。


       锻件可以运用热处理手段调整基体组织,硬度和力学性能,但它毕竟属超高碳材料,淬裂倾向较锻钢轧辊要大,难以承受过分激烈的淬火。从使用条件的角度考虑,此类轧辊不是依靠淬硬基体,而是主要依靠大量碳化物来保证热态耐磨性,如果淬火成马氏体或贝氏体基体组织,其抗热裂性能不佳,所以此种轧辊的基体还是应该选用经高温回火的珠光体型组织为好。


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       最终热处理在粗加工并粗开孔型后进行,实用的最终热处理工艺有正回火和喷雾淬火+回火两种。

       正火加热温度850-930℃,若在静止空气中冷却时要求散开摆放在垫铁上进行,也可以喷风加速冷却,正火后在500-650℃高温回火,组织为片状珠光体+块状和条状一次共晶碳化物+颗粒状二次碳化物。


       正回火工艺主要用在锻造半钢轧辊上,辊身表面硬度为38-42,强度可以达到850MPa的水平。此种工艺操作建安方便,淬火应力不大,可以满足一般轧辊的硬度要求。不利方面是会出现部分网状碳化物,特别是正火温度较高时严重一些,虽说此时产生的网状碳化物较为细小,不完全连续,但它仍会损害轧辊强度和塑韧性,降低轧辊的抗折断能力。


       锻件回火时冷却速度的控制很重要,主要考虑的因素是锻件回火后的残余应力,回火后冷却速度的大小直接影响残余应力值。经研究发现锻件从回火温度冷却到室温之间有一个弹塑性转变温度,这个温度随钢种不同而有所变化,一般认为在400-450℃左右。残余应力主要是产生在400-450℃以上的冷却过程,钢在400℃以上处于塑性状态,过快的冷却速度将产生很大的热应力,产生塑性变形,使残余应力值增加。


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       在400℃以下时钢已处于弹性状态,冷却速度对残余应力就没有显著影响。所以400℃以上要缓冷,400℃以下可以冷得快一些,必要时可在400-450℃之间等温一段时间,会减小锻件弹塑性状态时的内外温差,有利于减小残余应力。对于一些重要的锻件规定残余应力值要小于屈服点的10%。


       从以上谈论中可以知道,400℃以上的慢冷对某些钢会产生第二类回火脆。在一般中小件热处理中,为防止回火脆,锻件回火后应在油中或水中快冷。但是,这种方法不适用大件。对大的锻件主要依靠合金化,降低钢中磷等有害元素含量以及真空碳脱氧等方法来降低甚至消除回火脆性,而很少采用快冷的方法,以免应力过大而造成工件开裂。



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