临沂银东硅制品(硅溶胶)有限公司
 
公司简介 产品与说明 技术转让与合作 其它技术文章与资料 请您留言
New Page 1
  你当前的位置->其它技术文章与资料
 其它技术文章与资料 => 常见热处理问题解答(1)

打印此页】 【返回】【顶部

发布日期:[2006-08-17]    共阅[1185]次
    常见热处理问题与解答山东硅溶胶 临沂硅溶胶13508999007
常见热处理问题与解答 (1)淬火常见问题与解决技巧 ※Ms点随C%的增加而降低 淬火时,过冷沃斯田体开始变态为麻田散体的温度称之为Ms点,变态完成之温度称之为Mf点。%C含量愈高,Ms点温度愈降低。0.4%C碳钢的Ms温度约为350℃左右,而0.8%C碳钢就降低至约200℃左右。 ※淬火液可添加适当的添加剂 (1)水中加入食盐可使冷却速率加倍:盐水淬火之冷却速率快,且不会有淬裂及淬火不均匀之现象,可称是最理想之淬硬用冷却剂。食盐的添加比例以重量百分比10%为宜。 (2)水中有杂质比纯水更适合当淬火液:水中加入固体微粒,有助于工件表面之洗净作用,破坏蒸气膜作用,使得冷却速度增加,可防止淬火斑点的发生。因此淬火处理,不用纯水而用混合水之淬火技术是很重要的观念。 (3)聚合物可与水调配成水溶性淬火液:聚合物淬火液可依加水程度调配出由水到油之冷却速率之淬火液,甚为方便,且又无火灾、污染及其它公害之虞,颇具前瞻性。 (4)干冰加乙醇可用于深冷处理容液:将干冰加入乙醇中可产生-76℃之均匀温度,是很实用的低温冷却液。 ※硬度与淬火速度之关联性 只要改变钢材淬火冷却速率,就会获得不同的硬度值,主要原因是钢材内部生成的组织不同。当冷却速度较慢时而经过钢材的Ps曲线,此时沃斯田体变态温度较高,沃斯田体会生成波来体,变态开始点为Ps点,变态终结点为Pf点,波来体的硬度较小。若冷却速度加快,冷却曲线不会切过Ps曲线时,则沃斯田体会变态成硬度较高的麻田散体。麻田散体的硬度与固溶的碳含量有关,因此麻田散体的硬度会随着%C含量之增加而变大,但超过0.77%C后,麻田散体内的碳固溶量已无明显增加,其硬度变化亦趋于缓和。 ※淬火与回火冷却方法之区别 淬火常见的冷却方式有三种,分别是:(1)连续冷却;(2)恒温冷却及(3)阶段冷却。为求淬火过程降低淬裂的发生,临界区域温度以上,可使用高于临界冷却速率的急速冷却为宜;进入危险区域时,使用缓慢冷却是极为重要的关键技术。因此,此类冷却方式施行时,使用阶段冷却或恒温冷却(麻回火)是最适宜的。 回火处理常见的冷却方式包括急冷和徐冷两种冷却方法,其中合金钢一般使用急冷;工具钢则以徐冷方式为宜。工具钢自回火温度急冷时,因残留沃斯田体变态的缘故而易产生裂痕,称之为回火裂痕;相同的,合金钢若采用徐冷的冷却方式,易导致回火脆性。
※淬火后,残留奥氏体的所扮演的角色 淬火后的工件内常存在麻田散体与残留沃斯田体,在常温放置一段长久时间易引起裂痕的发生,此乃因残留沃斯田体产生变态、引起膨胀所导致,此现象尤其再冬天寒冷的气候下最容易产生。此外,残留沃斯田体另一个大缺点为硬度太低,使得工具的切削性劣化。可使用深冷处理促使麻田散体变态生成,让残留沃斯田体即使进一步冷却也无法再产生变态;或以外力加工的方式,使不安定的残留沃斯田体变态成麻田散体,降低残留沃斯田体对钢材特性之影响。 ※淬火处理后硬度不足的原因 淬火的目的在使钢材表面获得满意的硬度,若硬度值不理想,则可能是下列因素所造成:(1)淬火温度或沃斯田体化温度不够;(2)可能是冷却速率不足所致;(3)工件表面若热处理前就发生脱碳现象,则工件表面硬化的效果就会大打折扣;(4)工件表面有锈皮或黑皮时,该处的硬度就会明显不足,因此宜先使用珠击法将工件表面清除干净后,再施以淬火处理。 ※淬裂发生的原因 会影响淬裂的主要原因包括:工件的大小与形状、碳含量高低、冷却方式及前处理方法等。钢铁热处理会产生淬裂,导因于淬火过程会产生变态应力,而这个变态应力与麻田散体变态的过程有关,通常钢材并非一开始产生麻田散体变态即发生破裂,而是在麻田散体变态进行约50%时(此时温度约150℃左右),亦即淬火即将结束前发生。因此淬火过程,在高温时要急速冷却,而低温时要缓慢冷却,若能掌握『先快后缓』的关键,可将淬火裂痕的情况降至最低。 ※过热容易产生淬火裂痕 加热超过是当的淬火温度100℃以上,称之为过热。过热时,沃斯田体之结晶颗粒变得粗大化,导致淬火后生成粗大的麻田散体而脆化,易使针状麻田散体之主干出现横裂痕(此称为麻田散体裂痕),此裂痕极易发展成淬火裂痕。因此,当您的工件在沃斯田体化温度时产生过热现象时,后续的淬火、冷却均无法阻止淬裂的产生,故有人把『过热』称为发生淬火裂痕的元凶。 ※淬火前的组织会影响淬火裂痕? 淬火前的组织当然会影响淬火的成败。最正常的前组织应该是正常化组织或退火组织(波来体结构),若淬火前组织为过热组织、球状化组织均会有不同的结果。过热组织易产生淬火裂痕,球状化组织则可以均匀淬硬而避免淬裂及淬弯,因此工具钢或高碳钢在淬火前,可施行球状化处理已是淬火重要技术之一。此时可施以球状化退火或调质球状化处理以获得球状碳化物。碳化物若以网状组织存在,则容易由该处发生淬火裂痕。 ※淬火零件因常温放置引起之瑕疵 淬火后的零件,若长时间放置在室温,可能发生搁置裂痕及搁置变形两种缺陷。搁置裂痕又称为时效裂痕,尤其在冬天寒冷的夜晚,随温度之下降导致残留沃斯田体变态为麻田散体,使裂痕因此而产生,又称之为夜泣裂痕。搁置变形又称之为时效变形,乃淬火工件放置于室温引起尺寸形状变化之现象,大多导因于回火处理不完全所致。为防止搁置变形,需让钢材组织安定化,因此首先要消除不安定之残留沃斯田体(实施深冷处理)。接着实施200℃~250℃的回火处理使麻田散体安定化。
(2)回火常见问题与解决技巧 ※100℃热水回火之优点 低温回火常使用180℃至200℃左右来回火,使用油煮回火。其实若使用100℃的热水来进行回火,会有许多优点,包括:(1)100℃的回火可以减少磨裂的发生;(2)100℃回火可使工件硬度稍增,改善耐磨性;(3)100℃的热水回火可降低急速加热所产生裂痕的机会;(4)进行深冷处理时,降低工件发生深冷裂痕的机率,对残留沃斯田体有缓冲作用,增加材料强韧性;(5)工件表面不会产生油焦,表面硬度稍低,适合磨床研磨加工,亦不会产生油煮过热干烧之现象。 ※二次硬化之高温回火处理 对于工具钢而言,残留应力与残留沃斯田体均对钢材有着不良的影响,浴消除之就要进行高温回火处理或低温回火。高温回火处理会有二次硬化现象,以SKD11而言,530℃回火所得钢材硬度较200℃低温回火稍低,但耐热性佳,不会产生时效变形,且能改善钢材耐热性,更可防止放电加工之加工变形,益处甚多。 ※在300℃左右进行回火处理,为何会产生脆化现象? 部分钢材在约270℃至300℃左右进行回火处理时,会因残留沃斯田体的分解,而在结晶粒边界上析出碳化物,导致回火脆性。二次硬化工具钢当加热至500℃~600℃之间时才会引起分解,在300℃并不会引起残留沃斯田体的分解,故无300℃脆化的现象产生。 ※回火产生之回火裂痕 以淬火之钢铁材料经回火处理时,因急冷、急热或组织变化之故而产生之裂痕,称之为回火裂痕。常见之高速钢、SKD11模具钢等回火硬化钢在高温回火后急冷也会产生。此类钢材在第一次淬火时产生第一次麻田散体变态,回火时因淬火产生第二次麻田散体变态(残留沃斯田体变态成麻田散体),而产生裂痕。因此要防止回火裂痕,最好是自回火温度作徐徐冷却,同时淬火再回火的作业中,亦应避免提早提出回火再急冷的热处理方式。 ※回火产生之回火脆性 可分为300℃脆性及回火徐冷脆性两种。所谓300℃脆性系指部分钢材在约270℃至300℃左右进行回火处理时,会因残留沃斯田体的分解,而在结晶粒边界上析出碳化物,导致回火脆性。所谓回火徐冷脆性系指自回火温度(500℃~600℃)徐冷时出现之脆性,Ni-Cr钢颇为显著。回火徐冷脆性,可自回火温度急冷加以防止,根据多种实验结果显示,机械构造用合金钢材,自回火温度施行空冷,以10℃/min以上的冷却速率,就不会产生回火徐冷脆性。 ※高周波淬火常见之问题 高周波淬火处理常见的缺陷有淬火裂痕、软点及剥离三项。高周波淬火最忌讳加热不均匀而产生局部区域的过热现象,诸如工件锐角部位、键槽部位、孔之周围等均十分容易引起过热,而导致淬火裂痕的发生,上述情形可藉由填充铜片加以降低淬火裂痕发生的可能性。另外高周波淬火工件在淬火过程不均匀,会引起工件表面硬度低的缺点,称之为软点,此现象系由于高周波淬火温度不均匀、喷水孔阻塞或孔的大小与数目不当所致。第三种会产生的缺失是表面剥离现象,主要原因为截面的硬度变化量大或硬化层太浅,因此常用预热的方式来加深硬化层,可有效防止剥离现象。
 

打印此页】 【返回】【顶部

版权所有:临沂银东硅制品(硅溶胶)有限公司
工厂地址:山东省临沂市罗庄区罗西办事处 电 话:13508999007 0539-3296464  联系人:王玉华

鲁ICP备05048936号