敲擊扳手及重型套筒扳手一般材質(zhì)分為45號中碳鋼和40Cr合金鋼。但有些客戶對產(chǎn)品的硬度及其他方面有特殊要求。我廠對扳手可以提供調(diào)質(zhì),回火,處理。
正火,又稱?;?,是將工件加熱至
727
到
912
攝氏度之間以上
40~60min
,保溫一段時間后,從爐中取出在空氣中或噴水、噴霧或吹風(fēng)冷卻的金屬熱處理工藝。其目的是在于使晶粒細(xì)化和碳化物分布均勻化,去除材料的內(nèi)應(yīng)力。
調(diào)質(zhì)即淬火和高溫回火的綜合熱處理工藝。
調(diào)質(zhì)件大都在比較大的動載荷作用下工作,它們承受著拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)或剪切的作用,有的表面還具有摩擦,要求有_的耐磨性等等??傊?,零件處在各種復(fù)合應(yīng)力下工作。這類零件主要為各種機(jī)器和機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)件,如軸類、
連桿
、螺柱、齒輪等,在機(jī)床、汽車和拖拉機(jī)等制造工業(yè)中用得很普遍。尤其是對于重型機(jī)器制造中的大型部件,調(diào)質(zhì)處理用得更多.因此,調(diào)質(zhì)處理在熱處理中占有很重要的位置。
調(diào)質(zhì)是淬火加高溫回火的雙重?zé)崽幚?,其目的是使工件具有良好的綜合機(jī)械性能。
調(diào)質(zhì)鋼有碳素調(diào)質(zhì)鋼和合金調(diào)質(zhì)鋼二大類,不管是碳鋼還是合金鋼,其含碳量控制比較嚴(yán)格。如果含碳量過高,調(diào)質(zhì)后工件的強(qiáng)度雖高,但韌性不夠,如含碳量過低,韌性提高而強(qiáng)度不足。為使調(diào)質(zhì)件得到好的綜合性能,一般含碳量控制在
0.30~0.50%
。
調(diào)質(zhì)淬火時,要求工件整個截面淬透,使工件得到以細(xì)針狀淬火馬氏體為主的顯微組織。通過高溫回火,得到以均勻回火索氏體為主的顯微組織。小型工廠不可能每爐搞金相分析,一般只作硬度測試,這_是說,淬火后的硬度_達(dá)到該材料的淬火硬度,回火后硬度按圖要求來檢查。
工件調(diào)質(zhì)處理的操作,_嚴(yán)格按工藝文件執(zhí)行,我們只是對操作過程中如何實施工藝提些看法。
1
、
45
號鋼的調(diào)質(zhì)
45
號鋼是中碳結(jié)構(gòu)鋼,冷熱加工性能都不錯,機(jī)械性能較好,且價格低、來源廣,所以應(yīng)用廣泛。它的_弱點是淬透性低,截面尺寸大和要求比較高的工件不宜采用。
45
號鋼淬火溫度在
A3+(30~50)
℃
,在實際操作中,一般是取上限的。偏高的淬火溫度可以使工件加熱速度加快,表面氧化減少,且能提高工效。為使工件的奧氏體均勻化,_需要足夠的保溫時間。如果實際裝爐量大,_需適當(dāng)延長保溫時間。不然,可能會出現(xiàn)因加熱不均勻造成硬度不足的現(xiàn)象。但保溫時間過長,也會也出現(xiàn)晶粒粗大,氧化脫碳嚴(yán)重的弊病,影響淬火質(zhì)量。我們認(rèn)為,如裝爐量大于工藝文件的規(guī)定,加熱保溫時間需延長
1/5
。
因為
45
號鋼淬透性低,故應(yīng)采用冷卻速度大的
10%
鹽水溶液。工件入水后,應(yīng)該淬透,但不是冷透,如果工件在鹽水中冷透,_有可能使工件開裂,這是因為當(dāng)工件冷卻到
180
℃
左右時,奧氏體迅速轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體造成過大的組織應(yīng)力所致。因此,當(dāng)淬火工件快冷到該溫度區(qū)域,_應(yīng)采取緩冷的方法。由于出水溫度難以掌握,須憑經(jīng)驗操作,當(dāng)水中的工件抖動停止,即可出水空冷(如能油冷_)。另外,工件入水宜動不宜靜,應(yīng)按照工件的幾何形狀,作規(guī)則運(yùn)動。靜止的冷卻介質(zhì)加上靜止的工件,導(dǎo)致硬度不均勻,應(yīng)力不均勻而使工件變形大,甚至開裂。
45
號鋼調(diào)質(zhì)件淬火后的硬度應(yīng)該達(dá)到
HRC56~59
,截面大的可能性低些,但不能低于
HRC48
,不然,_說明工件未得到_淬火,組織中可能出現(xiàn)索氏體甚至鐵素體組織,這種組織通過回火,仍然保留在基體中,達(dá)不到調(diào)質(zhì)的目的。
45
號鋼淬火后的高溫回火,加熱溫度通常為
560~600
℃
,硬度要求為
HRC22~34
。因為調(diào)質(zhì)的目的是得到綜合機(jī)械性能,所以硬度范圍比較寬。但圖紙有硬度要求的,_要按圖紙要求調(diào)整回火溫度,以_硬度。如有些軸類零件要求強(qiáng)度高,硬度要求_高;而有些齒輪、帶鍵槽的軸類零件,因調(diào)質(zhì)后還要進(jìn)行銑、插加工,硬度要求_低些。關(guān)于回火保溫時間,視硬度要求和工件大小而定,我們認(rèn)為,回火后的硬度取決于回火溫度,與回火時間關(guān)系不大,但_回透,一般工件回火保溫時間總在一小時以上。
2
、
40Cr
鋼的調(diào)質(zhì)處理
Cr
能增加鋼的淬透性,提高鋼的強(qiáng)度和回火穩(wěn)定性,具有優(yōu)良的機(jī)械性能。截面尺寸大或重要的調(diào)質(zhì)工件,應(yīng)采用
Cr
鋼。但
Cr
鋼有_類回火脆性。
40Cr
工件調(diào)質(zhì)的淬回火,各種參數(shù)工藝卡片都有規(guī)定,我們在實際操作中體會是:
?。ㄒ唬?/span>
40Cr
工件淬火后應(yīng)采用油冷,
40Cr
鋼的淬透性較好,在油中冷卻能淬硬,而且工件的變形、開裂傾向小。但是小型企業(yè)在供油緊張的情況下,對形狀不復(fù)雜的工件,可以在水中淬火,并未發(fā)現(xiàn)開裂,只是操作者要憑經(jīng)驗嚴(yán)格掌握入水、出水的溫度。
?。ǘ?/span>
40Cr
工件調(diào)質(zhì)后硬度仍然偏高,_次回火溫度_要增加
20~50
℃
,不然,硬度降低困難。
?。ㄈ?/span>
40Cr
工件高溫回火后,形狀復(fù)雜的在油中冷卻,簡單的在水中冷卻,目的是避免_類回火脆性的影響?;鼗鹂炖浜蟮墓ぜ匾獣r再施以消除應(yīng)力處理。
影響調(diào)質(zhì)工件的質(zhì)量,操作工的水平是個重要因素,同時,還有設(shè)備、材料和調(diào)質(zhì)前加工等多方面的原因,我們認(rèn)為:
?。ㄒ唬┕ぜ募訜釥t轉(zhuǎn)移到冷卻槽速度緩慢,工件入水的溫度已降到低于
Ar3
臨界點,產(chǎn)生部分分解,工件得到不_淬火組織,達(dá)不到硬度要求。所以小零件冷卻液要講究速度,大工件予冷要掌握時間。
(二)工件裝爐量要合理,以
1~2
層為宜,工件相互重疊造成加熱不均勻,導(dǎo)致硬度不勻。
?。ㄈ┕ぜ胨帕袘?yīng)保持_距離,過密使工件近處蒸氣膜破裂受阻,造成工件接近面硬度偏低。
(四)開爐淬火,不能一口氣淬完,應(yīng)視爐溫下降程度,中途閉爐重新升溫,以便前后工件淬后硬度一致。
(五)要注意冷卻液的溫度,
10%
鹽水的溫度如高于
60
℃
,不能使用。冷卻液不能有油污、泥漿等雜質(zhì),不然,會出現(xiàn)硬度不足或不均勻現(xiàn)象。
?。┪唇?jīng)加工毛坯調(diào)質(zhì),硬度不會均勻,如要得到好的調(diào)質(zhì)質(zhì)量,毛坯應(yīng)粗車,棒料要鍛打。
(七)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),淬火后硬度偏低
1~3
個單位,可以調(diào)整回火溫度來達(dá)到硬度要求。但淬火后工件硬度過低,有的甚至只有
HRC25~35
,_重新淬火,絕不能只施以中溫或低溫回火以達(dá)到圖紙要求完事,不然,失去了調(diào)質(zhì)的意義,并有可能產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。
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