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淬火加热方式及加热温度的确定原则

发布时间:2020-09-29 15:08:28      发布人:烟台圣土回转轴承有限公司  浏览量:

淬火一般是最终热处理工序。因此,应采用保护气氛加热或盐炉加热。只有一些毛坯或棒料的调质处理(淬火、高温回火)可以在普通空气介质中加热。因为调质处理后尚须机械切削加工,可以除去表面氧化、脱碳等加热缺陷。但是随着少、无切削加工的发展、调质处理后仅是一些切削加工量很小的精加工,因而也要求无氧化,脱碳加热。

淬火加热一般是热炉装料。但对工件尺寸较大,几何形状复杂的高合金钢制工件,应该根据生产批量的大小,采用预热炉(周期作业)预热,或分区(连续炉)加热等方式进行加热。

1:淬火加热温度:

淬火加热温度,主要根据钢的相变点来确定。对亚共析钢,一般选用淬火加热温度为Ac3+(30—50℃),过共析钢则为Ac1+(30—50℃)。之所以这样确定,因为对亚共析钢来说,若加热温度低于Ac3,则加热状态为奥氏体与铁素体二相组成,淬火冷却后铁素体保存下来,使得零件淬火后硬度不均匀,强度和硬度降低。比Ac3点高30—50℃的目的是为了使工件心部在规定加热时间内保证达到Ac3点以上的温度,铁素体能完全溶解于奥氏体中,奥氏体成分比较均匀,而奥氏体晶粒又不致于粗大。对过共析钢来说,淬火加热温度在Ac1~Ac3之间时,加热状态为细小奥氏体晶粒和未溶解碳化物,淬火后得到隐晶马氏体和均匀分布的球状碳物。这种组织不仅有高的强度和硬度、高的耐磨性,而且也有较好的韧性。

如果淬火加热温度过高,碳化物溶解,奥氏体晶粒长大,淬火后得到片状马氏体(孪晶马氐体),其显微裂纹增加,脆性增大,淬火开裂倾向也增大。由于碳化物的溶解,奥氏体中含碳量增加,淬火后残余奥氏体量增多,钢的硬度和耐磨性降低。高于Ac1点30—50℃的目的和亚共析钢类似,是为了保证工件内各部分温度均高于Ac1。

2:注意:确定淬火加热温度时,尚应考虑工件的形状、尺寸、原始组织、加热速度、冷却介质和冷却方式等因素。

在工件尺寸大、加热速度快的情况下,淬火温度可选得高一些。因为工件大,传热慢,容易加热不足,使淬火后得不到全部马氏体或淬硬层减薄。加热速度快,工件温差大,也容易出现加热不足。另外,加热速度快,起始晶粒细,也允许采用较高加热温度。在这种情况下,淬火温度可取Ac3+(50—80℃),对细晶粒钢有时取Ac3+100℃。对于形状较复杂,容易变形开裂的工件,加热速度较慢,淬火温度取下限。

考虑原始组织时,如先共析铁素体比较大,或珠光体片间距较大,为了加速奥氏体均匀化过程,淬火温度取得高一些。对过共析钢为了加速合金碳化物的溶解,以及合金元素的均匀化,也应采取较高的淬火温度。例如高速钢的Ac1点为820—840℃,淬火加热温度高达1280℃。

考虑选用淬火介质和冷却方式时,在选用冷却速度较低的淬火介质和淬火方法的情况下,为了增加过冷奥氏体的稳定性,防止由于冷却速度较低而使工件在淬火时发生珠光体型转变,常取稍高的淬火加热温度。

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