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精密钢管热处理知识及常见问题

2020-8-10 18:12:26      点击:
精密钢管在热处理工艺中淬火工序造成的废品率往往较高,这主要是在淬火过程中,同时形成较大的热应力与组织应力,此外,由于精密钢管内在的冶金缺陷、选材不当,错料、设计上的结构工艺性差、冷、热加工过程中形成的缺陷等因素,均容易在淬火、回火工艺中暴露出来,因此对零部件淬火、回火后的缺陷必须进行系统的分析与调查。  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.精密钢管热处理尽管做到均匀加热及正确加热:工件形状复杂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,对不许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速度的措施。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速度,从而可以减少淬火冷却时的热应力。另外,也可以防止晶粒粗大,这样可以防止变形开裂。  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。例如CrWMn、Cr12Mo等高碳合金钢,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点一下的冷却速度。合理地选择和采用分级或等温淬火工艺。  3.正确选择淬火工件进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。以最小阻力方向淬入。   大批量精密钢管生产的薄画环类零件、薄板形零件、形状复杂的凸轮盘和圆锥齿轮等,在自由冷却时,很难保证尺寸精度的要求。为此,可以采取压床淬火,即将零件置于专用的压床模具中,再加上一定的压力后进行冷却《喷油或喷水》由于零件的形状和尺寸受模具的限制,因而可能使零件的变形限制在规定的范围之内。进行及时,正确的回火在生产中,有相当一部分工件,并非在淬火时开裂,而是,由于淬火后未及时回火而开裂。这是因为在淬火停留过程中,存在于工件内的微细裂缝在很大的淬火应力作用下,融合、扩展,以至于尺寸达到断裂临界裂缝尺寸,从而发生延时断裂。实践证明,淬火不冷到底并及时回火,是纺织开裂的有效措施。对于形状复杂的高碳钢和高碳合金钢,淬火后及时回火尤为重要。回火缺陷与预防   生产中常见的回火缺陷有:硬度过高或过低,硬度不均匀,以及霍霍产生变形及脆性等。  回火硬度过高、过低或不均匀,主要是由于回火温度过低,过高或炉温不均匀所导致的。回火后硬度过高还可能是由于回火时间过短。这类问题可以通过调整回火温度等来控制,硬度不均匀的原因,可能是由于一次装炉量过高,或选用加热炉不当所致。如果回火在气体介质炉中进行,炉内应有气流循环风扇,否则炉内温度不能均匀 。回火后工件发生变形,常由于回火前工件内应力不平衡,回火时应力松弛或产生应力重新分布所致。要避免回火后变形,或采用多次矫直多次加热,或采用压具回火等措施。

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