当前位置:首页 > 电炉技术 > 正文内容

淬火常见问题与解决方法

2年前 (2024-10-01)电炉技术264

Ms点随C%的增加而降低 


淬火时,过冷沃斯田体开始变态為麻田散体的温度称之為Ms点,变态完成之温度称之為Mf点。%C含量愈高,Ms点温度愈降低。0.4%C碳钢的Ms温度约為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%為宜。


(2)水中有杂质比纯水更适合当淬火液:水中加入固体微粒,有助於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,甚為方便,且又无火灾、污染及其他公害之虞,颇具前瞻性。


(4)乾冰加乙醇可用於深冷处理容液:将乾冰加入乙醇中可產生-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,变态开始点為Ps点,变态终结点為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著%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,其硬度变化亦趋於缓和。


 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)恆温冷却及(3)阶段冷却。為求淬火过程降低淬裂的发生,临界区域温度以上,可使用高於临界冷却速率的急速冷却為宜;进入危险区域时,使用缓慢冷却是极為重要的关键技术。因此,此类冷却方式施行时,使用阶段冷却或恆温冷却(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為宜。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產生裂痕,称之為回火裂痕;相同的,合金钢若採用徐冷的冷却方式,易导致回火脆性。


 淬火后,残留沃斯田体的所扮演的角色


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產生变态、引起膨胀所导致,此现象尤其再冬天寒冷的气候下最容易產生。此外,残留沃斯田体另一个大缺点為硬度太低,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產生变态;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)工件表面有銹皮或黑皮时,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乾净后,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。钢铁热处理会產生淬裂,导因於淬火过程会產生变态应力,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產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。


 过热容易產生淬火裂痕


加热超过是当的淬火温度100℃以上,称之為过热。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(此称為麻田散体裂痕),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產生过热现象时,后续的淬火、冷却均无法阻止淬裂的產生,故有人把『过热』称為发生淬火裂痕的元兇。


 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),若淬火前组织為过热组织、球状化组织均会有不同的结果。过热组织易產生淬火裂痕,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。搁置裂痕又称為时效裂痕,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為麻田散体,使裂痕因此而產生,又称之為夜泣裂痕。搁置变形又称之為时效变形,乃淬火工件放置於室温引起尺寸形状变化之现象,大多导因於回火处理不完全所致。為防止搁置变形,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)。接著实施200℃~250℃的回火处理使麻田散体安定化。


扫描二维码推送至手机访问。

版权声明:本文由退火炉-台车炉-井式炉-回火炉-恒盛炉业发布,如需转载请注明出处。

本文链接:http://www.fishzz.com/dianlu/137.html

分享给朋友:

“淬火常见问题与解决方法” 的相关文章

热处理炉主要组成部分

热处理炉主要组成:主要由耐火材料、隔热材料、耐热铸铁、耐热钢、电热材料、电器仪表以及其他筑炉材料等。耐火材料在热处理炉中起到隔热保温的作用,是筑炉材料中的主要组成部分,一般占炉体总质量的60%以上。...

燃气炉中高温空气燃烧技术

燃气炉中高温空气燃烧技术:高温空气燃烧技术是近10年来高速发展的一种燃气炉新型燃烧技术,具有高效、节能和低污染等特性,目前正得到越来越广泛的应用。     在冶金、机械、建材等部门所用的许多工业燃气炉、燃油炉、燃烧炉中,排出的废气温度高达600~1100℃。为充分有效地把这部...

燃气炉中高效蓄热式燃烧系统HTAC技术的工作原理及特点

燃气炉中高效蓄热式燃烧系统HTAC技术的工作原理及特点:HTAC的技术关键是采用高效蓄热式燃烧系统。燃气炉中该系统由燃烧室、2组结构相同的蓄热式燃烧器和1个四通阀组成。燃烧器可对称布置,亦可集中布置。2组燃烧器对称布置时的原理,当烧嘴A工作时,加热工件后的高温废气经由烧嘴B排出,以辐射和对流方式迅速...

工业炉按工艺用途分类

工业炉按工艺用途分类:1) 锻造用炉:主要是加热炉,供金属材料在锻造、轧制和冲压前加热,以增大其可塑性,如室式炉、半连续式炉和转壁炉等。2)  热处理炉:以改变金属结晶组织为目的加热(淬火、退火和渗碳等)、如井式炉、盐浴炉和振底炉等。3)  铸造用炉:主要有熔炼炉和烘干炉两类。熔...

热处理炉中电阻炉炉体结构

热处理炉中电阻炉炉体结构:普通热处理电阻炉设计主要考虑炉架、炉壳、炉衬、炉口装置等关键部分。一、热处理炉架和炉壳炉架的作用是承受炉衬和工件的负载及支撑炉拱的侧推力(指箱式炉拱顶)。炉架通常由型钢焊接成一框架,外包钢板,设计合理的炉架和炉壳应具有足够强度,有些不良厂商往往偷工减料少用或薄板代替厚板赚利...

回火热处理的种类及应用

回火热处理的种类及应用:根据工件性能要求的不同,按其回火温度的不同,可将回火热处理分为以下几种:(一)低温回火热处理(150-250度) 低温回火热处理所得组织为回火马氏体。其目的是在保持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下,降低其淬火内应力和脆性,以免使用时崩裂或过早损坏。它主要用于各种高碳的切削...