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钢的淬火工艺

日期:2012.09.01

钢的淬火是将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却,使工件在横截面内全部或在一定范围内发生马氏体不稳定组织结构转变的热处理工艺。


一. 淬火工件的工艺流程

一般工件:淬火→清洗→回火→喷砂(或喷丸等)表面清理→检验。

轴类零件及易变形工件:淬火→清洗→回火→校直→去应力处理→喷砂→检验。


二. 淬火前的准备

1. 核对工件数量、材质及尺寸,并检查工件有无裂纹、碰伤、缺边、锐边、尖角及锈蚀等影响淬火质量的缺陷。

2. 根据图样及工艺文件,明确淬火的具体要求,如硬度、局部淬火范围等。

3. 根据淬火要求,设计选用合适的工夹具,有的工件进行适当的绑扎,在易产生裂纹的部位,采取相应的防护措施,如用铁皮或石棉绳包扎及堵孔等。

4. 表面不允许氧化、脱碳的工件,应在盐浴炉或预抽真空保护气氛炉中加热,或采取以下防护措施:

a. 涂料防护,推荐选用下列涂料配方:

① 10%石墨+90%润滑脂(质量分数)。

② 100gSiO2+5gAl2O3+25gNaSiO3+40gH2O.热涂层0.05~0.10mm,当加热温度小于1050℃时有防氧化、脱碳作用。

③ 20gSiO2+10Al2O3g+10g长石10gCr2O3+10gSiC+8gKSiO3+12~15gH2O0热涂层0.2~0.30mm,加热温度小于1200℃时有防氧化、脱碳作用。

b. 将工件装入盛有木炭或已使用过的铸铁屑的铁箱中,加盖密封。

5. 大批工件必须作单件或小批量试淬,制订工艺后方可进行批量淬火,并在生产过程中经常抽检。


三. 装炉

1. 允许不同材质但具有相同加热工艺的工件装入同一炉中加热。

2. 装炉工件均应干燥、不得有油污及其他脏物。

3. 截面大小不同的工件装入同一炉时,大件应放在炉膛后部,大、小工件分别计算保温时间。

4. 装炉时必须将工件有规律摆放在装炉架或炉底板上,用钩子、钳子或专用工具堆放,不得将工件直接抛入炉内,以免碰伤工件或损坏炉衬。

5. 细长工件必须在井式炉或盐炉中垂直吊挂加热,以减少变形。

6. 在箱式炉中装工件加热时,一般为单层排列,工件间隙10~30mm。小件允许适当堆放,但保温时间应适当增加。


四. 加热

1. 加热方式

(1)碳钢及合金钢工件,一般可直接装入比规定的淬火温度高20~30℃的炉中加热。

(2)高碳高合金钢及形状复杂的工件应先预热。

2. 加热温度选择。

3. 工件加热时间的计算:炉中的工件应在规定的加热温度范围内保持适当的时间,保证必要的组织转变和扩散。加热时间是指从工件装入炉,通电加热起至出炉的整个加热过程保持的时间。加热时间与工件的有效厚度、钢种、装炉方式、装炉量、装炉温度、炉的性能及密封程度等因素有关。

4. 有效厚度的选择(同时适用于退火和正火工艺)

(1)圆棒形工件以直径计算。

(2)扁平工件以厚度计算(保温系数选取上限)。

(3)实心圆锥体按离大端1/3高度处的直径计算。

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