滲碳淬火處理工藝對材料組織的影響
時(shí)間: 2024-05-29 15:32:56
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滲碳淬火處理工藝主要有兩種:一種是在930℃進(jìn)行規定的滲碳擴散處理后,降溫至800~850℃,待爐內工件溫度達到設定溫度后進(jìn)行淬火處理,稱(chēng)為滲碳直接淬火。另一種是采用重新加
滲碳淬火處理工藝主要有兩種:一種是在930℃進(jìn)行規定的滲碳擴散處理后,降溫至800~850℃,待爐內工件溫度達到設定溫度后進(jìn)行淬火處理,稱(chēng)為滲碳直接淬火。另一種是采用重新加熱淬火工藝,即齒輪滲碳后先空冷或爐冷到室溫,然后再重新加熱到奧氏體化溫度保溫后在油中淬火,采用此種工藝工件變形大,工序多,制造周期長(cháng),成本高。
直接淬火與重新加熱淬火相比容易出現以下問(wèn)題:工件表面硬度略低;滲層中殘留奧氏體量多;表面晶粒粗大。滲碳提高了零件表面層的含碳量,而表面以及心部的組織性能須經(jīng)適當的熱處理來(lái)實(shí)現。根據零件材料和性能要球不同,滲碳后可以運用多種熱處理方法。
①直接淬火法:直接淬火是指零件滲碳后,隨爐降溫或出爐與冷到高于A(yíng)r1或Ar3溫度(一般為780~850℃)后直接淬火,淬火后再在150~200℃回火2~3h。
隨爐降溫或出爐預冷的目的是為了減少淬火變形與開(kāi)裂。同時(shí)還能使高碳的奧氏體析出部分碳化物而提高表面硬度。滲碳后直接淬火法操作簡(jiǎn)單、成本低、效率高,還可以減少淬火變行及表面氧化脫碳。缺點(diǎn)是熱處理后組織較粗、性能較差。直接淬火法適用與本質(zhì)細晶粒鋼,如20CrMnTi、20CrMn、20MnB等制成的零件。
②一次淬火法:零件滲碳后隨爐冷卻或出爐坑冷至室溫,然后重新加熱到淬火溫度進(jìn)行淬火和低溫回火的處理方法,稱(chēng)為一次淬火法。
一次淬火后的加熱溫度根據鋼種和性能要球而定。合金鋼滲碳后的淬火我惡毒選擇稍高于心部組織的Ac3溫度(850~900℃),使心部組織細化,并獲得心部低碳馬氏體組織,保證較高的心部強度。對于碳素鋼則選擇在A(yíng)c1~Ac3之間(約820~850℃)。對于一些心部強度要求不太高,只要求表面耐磨性好的工件如量規、樣板等,則宜選在略高于A(yíng)c1(770~820℃)的溫度。
滲碳工序工藝:滲碳淬火+冰冷處理+一次低溫回火+二次低溫回火+拋丸處理。根據前期試驗結果,18CrNiMo7-6材料試塊金相組織馬氏體及殘留奧氏體為4級,為了得到更好的金相組織,此次試驗中對18CrNiMo7-6材料滲碳直接淬火工藝略做調整,主要是降低強滲、擴散期碳勢,其中強滲期碳勢由原來(lái)的1.1%調整至1.05%,擴散期碳勢由原來(lái)的0.75%調整至0.7%,其他工藝參數不變。20CrNi2MoA材料則執行原試塊滲碳直接淬火工藝參數。