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湖南熱處理變形問題的解決方法

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湖南熱處理變形問題的解決方法

發布日期:2019-03-20 作者: 點擊:

一、湖南熱處理變形的導緻要素


1、碳含量及其對熱處理改變量的影響

高碳鋼屈從強度的升高,其變形量要小于中碳鋼。對碳素鋼來說,在大多數情況下,以T7A鋼的變形量為最小。當碳的質量分數大于0.7%時,多趨向于縮小;但碳的質量分數小于0.7%時,内徑、外徑都趨向于脹大。

碳素鋼本身屈從強度相對較低,因而帶有内孔(或型腔)類的碳素鋼件,變形較大,内孔(或型腔)趨于脹大。合金鋼由于強度較高,Ms點較低,剩下奧氏體量較多,故淬火變形較小,并首要表現為熱應力型的變形,其鋼件内孔(或型腔)趨于縮小。因而,在與中碳鋼相同條件下淬火時,高碳鋼和高合金鋼工件往往以内孔縮短為主。

湖南熱處理




2、合金元素對熱處理變形的影響

合金元素對工件熱處理變形的影響首要反映在對鋼的Ms點和淬透性的影響上。大多數合金元素,例如錳、鉻、矽、鎳、钼、硼等,使鋼的Ms點下降,剩下奧氏體量增多,減小了鋼淬火時的比體積改變和組織應力,因而減小了工件的淬火變形。合金元素明顯前進鋼的淬透性,然後增大了鋼的體積變形和組織應力,導緻工件熱處理變形傾向的增大。此外,由于合金元素前進鋼的淬透性,使臨界淬火冷卻速度下降,實踐生産中,可以選用陡峭的淬火介質淬火,然後下降了熱應力,減小了工件的熱處理變形。矽對Ms點的影響不大,隻對試樣變形起縮小作用;鎢和釩對淬透性和Ms點影響也不大,對工件熱處理變形影響較小。故工業上所謂微變形鋼,均含有較多量的矽、鎢、釩等合金元素。

3、原始組織和應力情況對熱處理變形的影響

工件淬火前的原始組織,例如,碳化物的形狀、巨細、數量及散布,合金元素的偏析,鑄造和軋制構成的纖維方向都對工件的熱處理變形有必定影響。球狀珠光體比片狀珠光體比體積大,強度高,所以經過預先球化處理的工件淬火變形相對要小。關于一些高碳合金工具鋼,例如,9Mn2V、CrWMn和GCr15鋼的球化等級對其熱處理變形開裂和淬火後變形的校正有很大影響,通常以2.5-5級球化組織為宜。調質處理不隻使工件變形量的絕對值減小,并使工件的淬火變形更有規矩,然後有利于對變形的操控。

條狀碳化物散布對工件的熱處理變形有很大影響。淬火後平行于碳化物條帶方向工件脹大,與碳化物條帶相筆直的方向則縮短,碳化物顆檢愈粗大,條帶方向的脹大愈大。關于Cr12類型鋼和高速鋼等萊氏體鋼來說,碳化物的形狀和散布對淬火變形的影響尤為明顯。

總歸,工件的原始組織愈均勻,熱處理變形愈小,變形愈有規矩,愈易于操控。
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4、淬火前工件本身的應力情況對變形有重要影響

特别是形狀雜亂,經過大進給量切削加工的工件,其剩下應力若未經消除,對淬火變形有很大影響。

5、工件幾何形狀對熱處理變形的影響

幾何形狀雜亂,截面形狀不對稱的工件,例如帶有鍵槽的軸,鍵槽拉刀、塔形工件等,淬火冷卻時,一個面散熱快,另一面散熱慢,是一種不均勻的冷卻。假如在Ms以上的不均勻冷卻引起的變形占優勢,則冷卻快的一面是凹面,若在Ms以下的不均勻冷卻引起的變形占優勢,則冷卻快的一面是凸面,添加等溫時間,添加貝氏體轉變量,使剩下奧氏體更加穩定,減小空冷中的馬氏體轉變量,可使工件的變形量明顯減小。

6、工藝參數對熱處理變形的影響

無論是常規熱處理仍是特别熱處理,都可能發生熱處理變形,剖析熱處理工藝參數對熱處理變形的影響時,最重要的是剖析加熱進程和冷卻進程的影響。加熱進程的首要參數是加熱的均勻性、加熱溫度和加熱速度。冷卻進程的首要參數是冷卻的均勻性和冷卻速度。不均勻冷卻對淬火變形的影響與工件截面形狀不對稱造成的不均勻冷卻情況相同,本節首要評論其它工藝參數的影響。
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二、湖南熱處理變形的防備與操控方法

1) 反向壓彎法:根據軸類零件的熱處理變形規矩,可在淬火前預加一個應力,即在零件彎曲方向的反向壓彎,以補償淬火後所發生的彎曲變形,可減小校直工作量。适用于截面顯着不均勻,變形嚴峻的零件。

2) 靜态淬火法:要求淬火冷卻液的溫度要均勻,而且是在淬火前剛被攪勻後的停止情況。将零件用鉗子夾住,淬入冷卻液中。這種方法可比用鉛絲吊紮懸挂淬入變形量要小得多。

3) 零件規劃均勻對稱:零件的截面形狀規劃應盡量均勻對稱,必要時可開工藝用槽。例如,镗杆上有兩條對稱的槽,實踐上隻用一條,另一條就是為了減小熱處理變形而規劃的。

4)選用專用淬火夾具淬火:假如零件截面是對稱的,在出爐後可套入專用夾具,然後以筆直方向淬入冷卻液。由于零件變形受到夾具的束縛,一般都可以操控在預留餘量規劃以内。

5)運用埋入式鹽浴爐加熱:插入式鹽浴爐加熱,零件單面受熱快,簡單發生彎曲變形,而埋入式鹽浴爐則溫度較均勻,而且節能,也可選用活動粒子爐。

6)直吊橫放:關于長零件淬火前後的寄存,應留意不使零件因自重而彎曲,最好選用架子直吊。長途運輸時,可選用多個塑料氣墊包,這樣不但能使零件自動取得平衡,且有減震作用。

7)淬火前消除應力:用于重要的簡單變形的零件,例如精密長絲杆等。淬火前進行退火或正火以細化晶粒并使組織均勻化,減少内應力。淬火加熱時嚴格操控加熱溫度。

三、熱處理變形的機加工糾正方法。

滲碳淬火齒輪軸為例,在滲碳前和淬火後的加工餘量按規範很大,直接磨齒即不經濟又不便利,硬度大,有什麼方法直接加工呢?

選用非金屬粘合劑HLCBN刀具BN-S20商标可對淬硬工件,進行大餘量一次走刀加工完結,BN-S20商标超硬刀具可以大餘量切除淬硬層,代替大餘量粗磨加工,可省去退火後再進行二次淬火的傳統加工方法,節省了加工費用和相應的工序本錢,并大幅度前進生産功率。  

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