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精密钢管热处理知识及常见问题

2020-8-6 9:55:34      点击:
精密钢管的热处理过程中,淬火过程产生的废品率往往较高,这主要是由于淬火过程中形成较大的热应力和组织应力所致。此外,由于精密钢管固有的冶金缺陷,选材不当,材质错误,设计中的结构工艺差、冷热加工过程中形成的缺陷等,容易在调质过程中产生。因此对零部件淬火、回火后的缺陷必须进行系统的分析和研究。  A.淬火变形与淬火裂纹  在实际生产中,应该根据淬火变形与淬火裂纹的形成原因采取有效的预防措施。  1.精密钢管热处理尽量做到均匀加热及正确加热:工件形状法扎或截面尺寸相差悬殊时,常因加热不均匀而变形,为此,工件在装炉前,对不需淬硬的孔及截面突变处,应采用石棉绳堵塞或绑扎等办法,以改善其受热条件,对一些薄壁圆环等易变形零件,可设计特定淬火剂夹具。这些措施既有利于加热均匀,又有利于冷却均匀。 工件在炉内加热时,应均匀放置,防止单面受热,应放平,避免工件在高温塑形状态因自重而变形,对细长零件及袖类零件尽量采用井式炉或盐炉垂直悬挂加热。限制或降低加热速度,可减少工件截面温差,使加热均匀,因此对大型锻模、高速差,使加热均匀。因此对大型锻模、高速钢及高合金钢工件,以及形状复杂、厚薄不匀、要求变形小的零件,一般都采用预热加热或限制加热温度的措施。合理选择淬火加热温度,也是减少或防止变形、开裂的关键,选择下限淬火温度,减少工件与淬火介质的温差,可以降低淬火冷却高温阶段的冷却温度,从而可以减少淬火冷却时的热应力。另外,也可纺织晶粒粗大。这样可以纺织变形开裂。  有时为了调节淬火前后的体积变形量,也可适当提高淬火加热温度。常利用调整加热温度,改变其马氏体转变点以改变残余奥氏体含量,以调节零件的体积变形。  2.正确选择冷却方法和冷却介质的基本原则   尽可能采用预冷,即在工件淬入淬火介质前,尽可能缓慢地冷却至Ar附近,以减少工件内温差,在保证满足淬硬层深度及硬度要求的前提下,尽可能采用冷却缓慢的淬火介质。尽可能减慢在Ms点一下的冷却温度,合理地选择和采用分级或等温淬火工艺。    3.正确选择淬火工件浸入淬火介质的方式和运行方向的基本原则   淬火时应尽量保证能得到最均匀的冷却。以最小助理方向淬入。  B.氧化与脱碳、过热与过烧    C.硬度不足     造成淬火工件硬度不足的原因如下:1.加热温度过低,保温时间不足,检查金相组织时,在亚共析钢中可以看到未溶铁素体,在工具钢中可以看到较多未溶碳化物    2.表面脱碳引起表面硬度不足。磨去表层后所测得的硬度比表面高    3.冷却速度不够,在金相组织上可以看到黑色屈氏体沿晶界分布。  4.钢材淬透性不够,截面大处淬不硬     5.采用中断淬火时,在水中停留时间过短,或自水中取出后,在空气中停留时间过长再转人油中,因冷却不足或自回火而导致硬度降低。     6.工具钢淬火温度过高,残余奥氏体量过多,影响硬度。精密钢管当出现硬度不足时应分析其原因,采取相应的措施,其中由于加热温度过高或过低引起的硬度不足,除对已出现缺陷进行回火,再重新加热淬火补救外,应严格管理炉温测孔仪表,定期按计量传递系统进行校正及检修。   D.精密钢管硬度不均匀   硬度不均匀就是工件淬火后有软点,产生淬火软点的原因如下:1.工件表面有氧化皮及污垢等;   2.淬火介质中有杂质,如水中有油,使淬火后产生软点;  3.工件在淬火介质中冷却时,冷却介质的搅动不够,没有及时赶走工件的凹槽及大截面处形成的气泡而产生软点;     4.渗碳件表面碳浓度不均匀,淬火后硬度不均匀。   5.淬火前原始组织不均匀,例如有严重的碳化物偏析,或原始组织粗大,铁素体呈大块状分布。对前三种情况,可以进行一次回火、再次加热,在恰当的冷却介质及冷却方法的条件下淬火补救,对后两种情况,如淬火后不再加工,则一旦出现缺陷,很难补救。对尚未成型的加工的工件,为了消除碳化物偏析或粗大,可用不同方向的锻打来改变其分布及形态,对粗大组织可再进行一次退火或正火,使组织细化及均匀化    E.组织缺陷

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