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、原材料選擇不當
解決辦法:
1）設計裝配平板(ban)時應(ying)選擇合(he)適(shi)的材料;
2）加強材料管理(li), 材料進(jin)庫(ku)前行化學分析, 然(ran)后分類(lei)作標(biao)記, 可以youxiao避免發錯料;
3）熱處理操作者(zhe)應當在(zai)操作前進行火花分(fen)析, 以粗略鑒別零(ling)件材料(liao)是(shi)否符(fu)合圖紙要求;
4）當工件截(jie)面較(jiao)大或工件截(jie)面厚薄(bo)懸(xuan)殊時(shi)(shi), 若采(cai)用工具鋼(gang), 由于其(qi)淬透(tou)性不(bu)好(hao), 會造成大截(jie)面處內部硬度(du)偏低現象, 此時(shi)(shi)應改用淬透(tou)性好(hao)的合(he)金鋼(gang)
2、原材料顯微(wei)組織不均勻(yun)造成局(ju)部硬(ying)度不足或(huo)出現軟點
顯微組(zu)織出現(xian)如下情(qing)況之一: 碳(tan)化物偏析或聚集(ji)現(xian)象, 如鐵(tie)素(su)體(ti)聚集(ji)、出現(xian)石墨、嚴重魏氏體(ti)組(zu)織等都會出現(xian)硬度不足或軟點。
解決辦(ban)法(fa):
在裝配平板淬(cui)火(huo)前進(jin)行反復鍛打或(huo)預備熱處(chu)理 (如正火(huo)或(huo)均(jun)勻(yun)化(hua)退火(huo) )使組織均(jun)勻(yun)化(hua)。
二、加熱工藝方面
1、淬火加熱溫度低, 保溫時間不足
如(ru)灰(hui)鑄鐵(tie)250, 當加(jia)熱溫度(du)(du)在(zai) Ac3與 Ac1之間(jian)(例如(ru) 25#鋼淬火(huo)加(jia)熱溫度(du)(du)低(di)于 860e) 時(shi), 因鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)未(wei)完全溶入奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti), 淬火(huo)后不能(neng)得到均(jun)勻(yun)一致的(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti), 得到的(de)是鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)和馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti), 影響(xiang)工(gong)(gong)件硬度(du)(du)。從金相分析可(ke)見未(wei)溶鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti) (如(ru)圖 3所示 )。對于高碳鋼, 別是高合金鋼, 如(ru)果加(jia)熱或保溫時(shi)間(jian)不足會(hui)造成珠光體(ti)(ti)(ti)(ti)不能(neng)向奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變, 而得不到馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)。在(zai)實際生產中, 上述(shu)情況常常是由(you)于儀表(biao)指示出(chu)現偏差 (指示溫度(du)(du)偏高 )或爐溫不均(jun)勻(yun), 使工(gong)(gong)件實際溫度(du)(du)偏低(di); 對工(gong)(gong)件厚度(du)(du)估計錯誤, 引起保溫時(shi)間(jian)過短。
解決辦法(fa):
1）控制好裝配平板加熱速(su)度(du), 避免加熱速(su)度(du)過(guo)快(kuai), 造(zao)成爐溫不均(jun)勻(yun), 同時(shi)會(hui)造(zao)成過(guo)早保溫計時(shi), 使保溫時(shi)間(jian)不足;
2）經常(chang)檢查溫(wen)度(du)指示(shi)儀表(biao)是否完好準確, 避(bi)免出現(xian)指示(shi)儀表(biao)顯示(shi)到達溫(wen)度(du), 而實際溫(wen)度(du)不(bu)足的現(xian)象;
3）嚴(yan)格按材(cai)料手冊確定淬火加(jia)熱速度(du)、加(jia)熱溫(wen)度(du), 防止淬火溫(wen)度(du)偏低或(huo)偏高; 正確估算材(cai)料厚度(du), 別是(shi)異形件。
2、淬火加熱(re)溫度過高, 保(bao)溫時(shi)間過長(chang)
解決辦法:
1）嚴格(ge)控制(zhi)裝(zhuang)配平板淬火加(jia)熱(re)溫(wen)度及保溫(wen)時間, 防止過多的碳溶入(ru)奧(ao)氏體(ti) ( A), 控制(zhi)加(jia)熱(re)溫(wen)度 為(wei)重(zhong)要;
2）降低淬(cui)火(huo)冷(leng)卻速度, 或采用分級(ji)淬(cui)火(huo), 使過冷(leng)奧氏體充分向馬氏體轉變;
3）采(cai)用冷處理, 使殘余奧氏體向(xiang)馬氏體轉(zhuan)變;
4）采用高溫回火, 減少殘余奧氏體(ti), 硬度反而(er)會增加。
3、淬火加熱時, 工件表(biao)面脫碳(tan)
HT250灰鑄鐵淬火后, 通(tong)過金相分析, 其表面(mian)為鐵素體和低碳馬氏體, 而磨(mo)除(chu)表面(mian)脫(tuo)碳層后, 硬度符合要(yao)求, 這(zhe)種情(qing)況(kuang)經常出現在箱式爐中(zhong)未加保護或(huo)保護不(bu)良(liang), 或(huo)在脫(tuo)氧不(bu)良(liang)的鹽浴中(zhong)加熱, 造成氧與工件中(zhong)的碳原子(zi)反應(ying)生成 CO, 使(shi)(shi)工件表面(mian)含碳量(liang)下降, 至使(shi)(shi)其表面(mian)硬度不(bu)足。
解決辦(ban)法:
1）采(cai)用(yong)有保護氣(qi)氛的無氧化加熱爐,如用(yong)酒、甲醇裂(lie)解的保護氣(qi)氛等方法;
2）采用真空(kong)加熱淬火;
3）對(dui)于(yu)一(yi)般箱式爐可應用生鐵屑(xie)或木(mu)炭裝箱密封(feng);
4）工件表面(mian)涂防氧(yang)化(hua)涂料;
5） 爐內(nei)放木炭; 工件涂硼酸、酒溶液后再(zai)加熱。
三、冷卻工藝問題
1、裝配平(ping)板淬火介質選擇不(bu)當
解決辦法: 根據(ju)工件材(cai)料、形(xing)狀大小(xiao)來選擇恰當的冷卻介質(zhi)。
2、淬火介質溫度的影響
在水淬(cui)(cui)時(shi), 大批零(ling)件連續淬(cui)(cui)火(huo), 如果沒有循環冷(leng)(leng)卻系(xi)統, 則(ze)造成(cheng)水溫上升(sheng), 冷(leng)(leng)卻能力下(xia)降。會(hui)出現(xian)淬(cui)(cui)不硬的現(xian)象。在油冷(leng)(leng)時(shi), 開始淬(cui)(cui)火(huo)時(shi)由于油的溫度低(di)、流(liu)動性差, 因(yin)而冷(leng)(leng)卻能力不強, 造成(cheng)淬(cui)(cui)不硬。
解決辦法:
1）水(shui)淬時應(ying)采用循環冷卻系統, 保持水(shui)溫在 20e 左右為宜;
2）油冷(leng)時, 別是開始時應對其適當(dang)加熱(re), 使其溫度達到 80e 以上為宜, 這 是淬火時常(chang)說的” 冷(leng)水熱(re)油 ”的道理。
3、淬火(huo)時介質過于陳舊
當(dang)含有較多雜(za)質的堿 (鹽 )浴(yu)或水分過少(shao)時, 易(yi)產(chan)生淬火軟(ruan)點。
4、冷卻(que)裝配平板時間控(kong)制不當
當用(yong)HT250灰鑄鐵制造(zao)裝(zhuang)配平(ping)板（裝(zhuang)配平(ping)臺）或(huo)截面(mian)較(jiao)大零(ling)件(jian)時, 為防止(zhi)其變形開裂, 采用(yong)水淬。零(ling)件(jian)在水中停(ting)留時間過短或(huo)從(cong)水中取出(chu)后在空氣中停(ting)留時間過長再(zai)轉入油中, 由于(yu)零(ling)件(jian)自身溫度(du)較(jiao)高, 別是芯(xin)部冷卻速度(du)慢, 而(er)不(bu)能得到均勻完全的馬氏體。
解(jie)決方法(fa):
1）恰(qia)當(dang)控(kong)制水冷時間, 若用(yong)鉗子夾持工件(jian)時, 當(dang)手感覺不到振動時, 立即轉入油中;
2）對(dui)于型腔較大模具應將廢料先(xian)排除(chu), 減小工件厚度, 然(ran)后再淬火；
3）分級淬火時, 在鹽浴中停(ting)留時間過(guo)長(chang)發生貝氏體轉變造成硬度不足。
總之, 裝配(pei)平板淬火不足(zu)現象經常(chang)發生, 操作者應根據不同情況, 具體分析, 找出原因(yin)加以可(ke)以克(ke)服的。
