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热锻件热处理方法的选择

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热处理的目的

    由于毛坯锻造后晶粒较粗大,组织不均匀,内应力较高,机加工困难。为解决这些问题,通过锻件热处理应达到组织均匀,细化晶粒、消除残余应力,改善化学成分的偏析和组织的不均匀性,从而改善组织和机械性能,并为最终热处理作好准备,达到调整硬度有利于切削加工等目的。

大型锻件1

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工艺方案的确定原则

2.1 优质碳素结构钢类

1)对于0825优质碳素钢一般采用正火处理。正火的方法是将锻件加热到Ac3 Acm 以上5070℃,经过一段时间的保温,使钢全部奥氏体化‚然后在静止的空气中冷却。正火处理适用于亚共析钢、共析钢、过共析钢的锻件。因此0825钢采用正火处理。

23060钢属于亚共析钢一般采用正火处理。若正火后硬度较高,不宜机械加工时‚则采用正火加高温回火的方法。

3)对于3550的中碳钢和低合金钢锻件如齿轮、轴类锻件若要求具有良好的综合机械性能时,可采用淬火加高温回火的方法,即所谓的调质处理。首先将锻件加热到Ac3以上3050经过一段时间的保温,再快速冷却,得到一稳定性差,韧性差,硬度很高的针状马氏体组织,使锻件强度和硬度很高,然后进行500600℃的高温回火,获得良好的综合机械性能。

2.2 合金结构钢类

1)含碳量低于0.25%的低合金钢如常用的20MnVB20MnMo采用正火处理。若正火硬度较高时,不易加工,可采用正火加高温回火处理。

2)含碳量0.25%~0.6%的合金结构钢零件27SiMn40Cr50Cr一般均要求调质处理或正火或正火加高温回火,经机加工后进行调质处理。

2.3 轴承钢类

轴承钢锻件常采用球化退火(不完全退火)GCr15GCr9GCr15SiMn即将锻件加热Ac1 以上2030经过较长时间的保温然后随炉缓冷400500℃取出空冷。球化退火的目的是得到球状珠光体组织,它与片状珠光体比较,硬度较低,具有良好的切削性能,组织比较均匀减少变形和开裂倾向,并为淬火组织做准备。若锻件沿晶界出现网状碳化物时则先进行正火处理,消除网状碳化物,然后进行球化退火。

2.4 碳素工具钢类

T7T9碳素工具钢锻造后一般经过退火或正火处理,T10T13碳素工具钢锻件,‚一般采取球化退火使渗碳体成球状均匀分布。若锻件沿晶界出现网状碳化物时则先进行正火处理消除网状碳化物然后进行球化退火。

2.5 合金工具钢类

1)一般毛坯锻造后为消除内应力降低硬度便于机加工及改善化学成分的偏析和组织的不均匀性,通常采用完全退火,即将锻件加热到Ac3 以上3050经过保温使钢的组织全部奥氏体化然后随炉缓冷400500℃取出空冷。完全退火的目的是:消除锻造过程中造成的粗大不均匀组织和魏氏体组织使晶粒细化同时消除了锻件内的残余应力并降低了硬度便于机械加工。若锻件沿晶界出现网状碳化物时则先进行正火若锻件沿晶界出现网

状碳化物时则先进行正火处理消除网状碳化物然后进行完全退火。

2)对于合金钢、高碳合金钢为缩短退火时间可采用等温退火的方法进行退火5CrMnMoCr12MoV 其目的与完全退火和球化退火目的相同即将锻件加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上2030℃。经过一定时间的保温然后急速冷却Ar1以下‚在这个温度下作等温停留使奥氏体向珠光体转变然后炉冷500600℃取出空冷。

等温退火主要适用退火周期较长的合金钢另外等温退火后的珠光体是恒温得到的锻件能获得内外一致的组织因而在一些单位普遍使用。

总之由上所述预备热处理工艺方法对于改善锻件组织结构提高机械加工性能增加工件的使用寿命尤为重要。各类工件应根据工件材质选择合理的工艺但这也不是一成不变的对于统一材质的不同锻件又可采用不同的热处理方法因而获得的组织及机械性能也不同。在生产中应在满足产品要求的同时从经济效益、本单位设备状况综合考虑这样才能使企业获得较大的经济效益。


宋体锻件退火正火