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(cai)料選擇不當
解決辦法:
1）設計裝(zhuang)配(pei)平板時應選擇合適的材料;
2）加強材(cai)料管理, 材(cai)料進庫(ku)前(qian)行化學分析(xi), 然后分類作標(biao)記, 可以youxiao避免發錯(cuo)料;
3）熱(re)處(chu)理操作者應當(dang)在操作前(qian)進行(xing)火花分析, 以粗略鑒別零件材料是否符(fu)合圖紙要(yao)求;
4）當工(gong)件截面較大或工(gong)件截面厚薄(bo)懸殊(shu)時, 若采用(yong)工(gong)具鋼, 由于(yu)其淬透性不(bu)好(hao), 會(hui)造成(cheng)大截面處內部硬度偏低現象, 此(ci)時應(ying)改(gai)用(yong)淬透性好(hao)的合(he)金(jin)鋼
2、原材料顯微(wei)組織不均勻造成局部硬(ying)度不足或出(chu)現(xian)軟點(dian)
顯微組(zu)織出現如下情況(kuang)之一: 碳化物(wu)偏析或(huo)(huo)聚(ju)(ju)集現象, 如鐵素體(ti)聚(ju)(ju)集、出現石(shi)墨、嚴重(zhong)魏氏體(ti)組(zu)織等都會出現硬(ying)度不足或(huo)(huo)軟(ruan)點。
解決(jue)辦法:
在(zai)裝(zhuang)配平板淬火前進行(xing)反(fan)復鍛(duan)打或預備熱處理 (如正火或均(jun)勻(yun)化退火 )使(shi)組(zu)織均(jun)勻(yun)化。
二、加熱工藝方面
1、淬火加(jia)熱溫度低, 保溫時間不足
如灰鑄鐵(tie)(tie)250, 當加熱(re)(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)在(zai) Ac3與 Ac1之間(例(li)如 25#鋼淬火(huo)加熱(re)(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)低(di)(di)于 860e) 時(shi)(shi), 因鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)未完全溶(rong)入(ru)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti), 淬火(huo)后(hou)不能得(de)到均勻一致的馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti), 得(de)到的是鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)和馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti), 影響工(gong)件(jian)(jian)硬度(du)(du)。從金(jin)相(xiang)分析可見未溶(rong)鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti) (如圖 3所示(shi) )。對于高(gao)碳鋼, 別是高(gao)合金(jin)鋼, 如果加熱(re)(re)或(huo)保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)間不足會造成珠光體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不能向奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉變, 而得(de)不到馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)。在(zai)實際(ji)生產中, 上(shang)述(shu)情況常常是由于儀表指(zhi)示(shi)出現偏(pian)差 (指(zhi)示(shi)溫(wen)(wen)度(du)(du)偏(pian)高(gao) )或(huo)爐溫(wen)(wen)不均勻, 使工(gong)件(jian)(jian)實際(ji)溫(wen)(wen)度(du)(du)偏(pian)低(di)(di); 對工(gong)件(jian)(jian)厚度(du)(du)估計錯(cuo)誤, 引(yin)起(qi)保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)(shi)間過短。
解(jie)決(jue)辦法(fa):
1）控制好裝配(pei)平板加(jia)(jia)熱速度, 避免加(jia)(jia)熱速度過(guo)快, 造成爐溫(wen)不(bu)均勻, 同時(shi)會造成過(guo)早保(bao)溫(wen)計(ji)時(shi), 使保(bao)溫(wen)時(shi)間不(bu)足;
2）經常檢查溫度指(zhi)示儀表是否完(wan)好(hao)準確, 避(bi)免出現指(zhi)示儀表顯示到(dao)達溫度, 而實際溫度不足的現象(xiang);
3）嚴格按材料手冊確定淬火(huo)加(jia)熱(re)速度(du)、加(jia)熱(re)溫度(du), 防止淬火(huo)溫度(du)偏低(di)或偏高; 正確估算材料厚(hou)度(du), 別(bie)是異形件(jian)。
2、淬火加熱溫度過高, 保溫時(shi)間(jian)過長
解決辦法:
1）嚴格(ge)控(kong)制裝配平板淬火(huo)加熱溫度(du)及(ji)保溫時間, 防止過多的碳溶入奧(ao)氏體 ( A), 控(kong)制加熱溫度(du) 為(wei)重要;
2）降低淬火冷卻(que)速度, 或(huo)采(cai)用分級淬火, 使過冷奧氏體充(chong)分向馬氏體轉變(bian);
3）采用冷處理, 使(shi)殘余奧氏體(ti)向馬(ma)氏體(ti)轉變;
4）采(cai)用高溫回火, 減少殘(can)余奧(ao)氏(shi)體, 硬度(du)反而會增加。
3、淬火加熱時, 工(gong)件表面脫碳
HT250灰鑄鐵(tie)淬火后, 通過金(jin)相分析, 其表(biao)面為鐵(tie)素(su)體和低(di)碳(tan)馬氏體, 而(er)磨除表(biao)面脫碳(tan)層后, 硬度(du)符合要求, 這種情況經常出(chu)現(xian)在箱式爐中(zhong)未(wei)加(jia)保護(hu)或保護(hu)不(bu)良(liang), 或在脫氧不(bu)良(liang)的鹽(yan)浴中(zhong)加(jia)熱, 造(zao)成氧與工件(jian)中(zhong)的碳(tan)原(yuan)子反應生成 CO, 使工件(jian)表(biao)面含碳(tan)量下降, 至使其表(biao)面硬度(du)不(bu)足。
解(jie)決辦法:
1）采用有(you)保護氣(qi)氛的無氧化(hua)加(jia)熱爐,如用酒、甲醇裂解的保護氣(qi)氛等方法(fa);
2）采用真空(kong)加(jia)熱淬火;
3）對(dui)于一般箱(xiang)(xiang)式(shi)爐可應用生(sheng)鐵屑或木(mu)炭裝(zhuang)箱(xiang)(xiang)密封;
4）工件表面涂防(fang)氧(yang)化涂料;
5） 爐(lu)內放木炭; 工(gong)件(jian)涂硼酸、酒(jiu)溶液后(hou)再加熱。
三、冷(leng)卻工(gong)藝(yi)問題(ti)
1、裝配平板淬火介(jie)質選(xuan)擇不當(dang)
解(jie)決(jue)辦法: 根據工件材料、形狀大小(xiao)來選擇恰當的(de)冷卻介質(zhi)。
2、淬火介質溫度(du)的影響
在水淬(cui)(cui)(cui)時(shi), 大批(pi)零件連續淬(cui)(cui)(cui)火(huo), 如(ru)果沒有循環冷(leng)卻(que)系統, 則造成水溫上升, 冷(leng)卻(que)能(neng)力(li)下(xia)降。會出現(xian)淬(cui)(cui)(cui)不硬的(de)現(xian)象。在油冷(leng)時(shi), 開始淬(cui)(cui)(cui)火(huo)時(shi)由(you)于油的(de)溫度低、流動性差, 因(yin)而(er)冷(leng)卻(que)能(neng)力(li)不強(qiang), 造成淬(cui)(cui)(cui)不硬。
解決辦法(fa):
1）水(shui)淬時應采用循環冷卻系統, 保持水(shui)溫(wen)在 20e 左右為宜;
2）油(you)(you)冷時(shi), 別是(shi)開始時(shi)應對其(qi)適當加熱(re), 使其(qi)溫度達(da)到 80e 以上為宜, 這 是(shi)淬火時(shi)常說的(de)(de)” 冷水熱(re)油(you)(you) ”的(de)(de)道理。
3、淬火時(shi)介質(zhi)過于陳舊(jiu)
當含有較(jiao)多雜質的堿 (鹽 )浴或水分過少時, 易產生(sheng)淬火(huo)軟點。
4、冷卻裝配平板時間控制不當
當(dang)用HT250灰(hui)鑄(zhu)鐵制造裝配(pei)平(ping)板（裝配(pei)平(ping)臺）或(huo)截面較大零件(jian)(jian)時(shi), 為防止其變(bian)形開裂, 采用水(shui)(shui)淬。零件(jian)(jian)在水(shui)(shui)中(zhong)停留時(shi)間(jian)過(guo)短(duan)或(huo)從水(shui)(shui)中(zhong)取出后在空氣(qi)中(zhong)停留時(shi)間(jian)過(guo)長再轉入油中(zhong), 由于零件(jian)(jian)自身溫度較高, 別是芯部冷(leng)卻速度慢, 而不(bu)能得(de)到均(jun)勻完全的馬氏體。
解(jie)決(jue)方法:
1）恰當控制水冷時間, 若用(yong)鉗子夾(jia)持工件時, 當手感覺不到振動(dong)時, 立即(ji)轉(zhuan)入(ru)油中(zhong);
2）對于型(xing)腔(qiang)較大模(mo)具應將廢料先排除, 減小工件厚度, 然后再淬火；
3）分級淬火時(shi), 在鹽浴中停留時(shi)間過(guo)長發生貝氏體轉變造成硬度不足。
總之(zhi), 裝配平板淬火不足現象(xiang)經(jing)常發生, 操作(zuo)者應根(gen)據不同情況, 具體(ti)分析(xi), 找出原(yuan)因(yin)加以可以克服的(de)。
