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淬火時(shí)硬度不足的因素之解決辦法
1 原材料方面
1.1 原材料選擇不當(dāng)或發(fā)錯料應(yīng)該用中碳鋼或高碳鋼制造的零件而錯用低碳鋼,應(yīng)該用合金工具鋼制造的零件而錯用普通高碳鋼都會造成硬度不足或出現(xiàn)軟點(diǎn)。
例一:應(yīng)當(dāng)采用45鋼制造的齒輪,其淬火硬度應(yīng)為60HRC 左右,而錯誤地選擇為25鋼,結(jié)果是硬度380HBS左右。
例二:應(yīng)該用 9Mn2V制造的模具,而錯用成T8鋼,由于9Mn2V與T8鋼的火花較難分 辨,淬火時(shí)誤按9Mn2V的淬火工藝淬火,采用油冷,結(jié)果硬度只有50HRC左右。
以上兩種情況屬于整體硬度不足。
解決辦法: 1)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇合適的材料; 2)加強(qiáng)材料管理,材料進(jìn)庫前先進(jìn)行化學(xué)分析,然后分類作標(biāo)記,可以有效避免發(fā)錯料; 3)熱處理操作者應(yīng)當(dāng)在操作前進(jìn)行火花分析,以粗略鑒別零件材料是否符合圖紙要求;4)當(dāng)工件截面較大或工件截面厚薄懸殊時(shí),若采用工具鋼,由于其淬透性不好,會造成大截面處內(nèi)部硬度偏低現(xiàn)象,此時(shí)應(yīng)改用淬透性好的合金鋼。
1.2 原材料顯微組織不均勻造成局部硬度不足或出現(xiàn)軟點(diǎn) 顯微組織出現(xiàn)如下情況之一:碳化物偏析或聚集現(xiàn)象,如鐵素體聚集、出現(xiàn)石墨、嚴(yán)重魏氏體組織等都會出現(xiàn)硬度不足或軟點(diǎn)。
解決辦法:在淬火前進(jìn)行反復(fù)鍛打或預(yù)備熱處理 (如正火或均勻化退火)使組織均勻化。
2冷卻工藝問題
2.1 淬火介質(zhì)選擇不當(dāng)該用水淬或鹽浴的工件而采用油冷,則因冷卻能力不夠,冷卻速度過慢,在冷卻過程中奧氏體發(fā)生向珠光體類型組織轉(zhuǎn)變 ( A→P ),而得不到馬氏體(M) (特別是在工件芯部),致使工件的硬度偏低,如T 10制作的手錘在油中淬火,硬度只有 45HRC左右,通過金相分析,可見得到的是托氏體組織而不是馬氏體。
解決辦法:必須根據(jù)工件材料、形狀大小來選擇恰當(dāng)?shù)睦鋮s介質(zhì)。
2.2 淬火介質(zhì)溫度的影響在水淬時(shí),大批零件連續(xù)淬火,如果沒有循環(huán)冷卻系統(tǒng),則造成水溫上升,冷卻能力下降,會出現(xiàn)淬不硬的現(xiàn)象。在油冷時(shí),開始淬火時(shí)由于油的溫度低、流動性差,因而冷卻能力不強(qiáng),造成淬不硬。
解決辦法:水淬時(shí)應(yīng)采用循環(huán)冷卻系統(tǒng),保持水溫在 20℃左右為宜; 油冷時(shí),特別是開始時(shí)應(yīng)對其適當(dāng)加熱,使其溫度達(dá)到 80℃以上為宜,這就是淬火時(shí)常說的“冷水熱油”的道理。
2.3 淬火時(shí)介質(zhì)過于陳舊當(dāng)含有較多雜質(zhì)的堿(鹽)浴或水分過少時(shí),易產(chǎn)生淬火軟點(diǎn)。
解決辦法: 應(yīng)及時(shí)更換淬火介質(zhì)及控制堿(鹽)浴中的水分。
2.4 冷卻時(shí)間控制不當(dāng)當(dāng)用碳鋼制造開關(guān)復(fù)雜或截面較大零件時(shí),為防止其變形開裂,采用水淬——油冷。零件在水中停留時(shí)間過短或從水中取出后在空氣中停留時(shí)間過長再轉(zhuǎn)入油中,由于零件自身溫度較高,特別是芯部冷卻速度慢,而不能得到均勻完全的馬氏體。
解決方法:恰當(dāng)控制水冷時(shí)間,若用鉗子夾持工件時(shí),當(dāng)手感覺不到振動時(shí),立即轉(zhuǎn)入油中; 對于型腔較大模具應(yīng)將廢料先排除,減小工件厚度,然后再淬火。分級淬火時(shí),在鹽浴中停留時(shí)間過長發(fā)生貝氏體轉(zhuǎn)變造成硬度不足。
總之,淬火不足現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,操作者應(yīng)根據(jù)不同情況,具體分析,找出原因加以可以克服的。