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1、熱處理常見問題與解答1.?????淬火常見問題與解決技巧??Ms點隨C?%的增加而降低。淬火時,過冷奧氏體開始變態(tài)為馬氏體的溫度稱之為Ms?點,變態(tài)完成之溫度稱之為Mf?點。%C含量愈高,Ms點溫度愈降低。0.4%C碳鋼的Ms?溫度約為350℃左右,而0.8%C?碳鋼就降低至約200℃左右。??2.????淬火液可添加適當?shù)奶砑觿???(1)水中加入食鹽可使冷卻速率加倍:鹽水淬火之冷卻速率快,且不會有淬裂及淬火不均勻之現(xiàn)象,可稱是最理想之淬硬用冷卻劑。食鹽的添加比例以重量百分比10%為宜。?(2)水中有雜質(zhì)比純水更適合當淬火液:水中加入固體微粒,有助于工件表面之洗
2、凈作用,破壞蒸氣膜作用,使得冷卻速度增加,可防止淬火斑點的發(fā)生。因此淬火處理,不用純水而用混合水之淬火技術(shù)是很重要的觀念。?(3)聚合物可與水調(diào)配成水溶性淬火液:聚合物淬火液可依加水程度調(diào)配出由水到油之冷卻速率之淬火液,甚為方便,且又無火災(zāi)、污染及其它公害之虞,頗具前瞻性。(4)干冰加乙醇可用于深冷處理容液:將干冰加入乙醇中可產(chǎn)生-76℃之均勻溫度,是很實用的低溫冷卻液。??.硬度與淬火速度之關(guān)聯(lián)性?。?.只要改變鋼材淬火冷卻速率,就會獲得不同的硬度值,主要原因是鋼材內(nèi)部生成的組織不同。當冷卻速度較慢時而經(jīng)過鋼材的Ps曲線,此時奧氏體變態(tài)溫度較高,奧氏體會生成波來
3、體,變態(tài)開始點為Ps?點,變態(tài)終結(jié)點為Pf?點,波來體的硬度較小。若冷卻速度加快,冷卻曲線不會切過Ps?曲線時,則奧氏體會變態(tài)成硬度較高的馬氏體。馬氏體的硬度與固溶的碳含量有關(guān),因此馬氏體的硬度會隨著%C含量之增加而變大,但超過0.77%C?后,馬氏體內(nèi)的碳固溶量已無明顯增加,其硬度變化亦趨于緩和。??3.????淬火與回火冷卻方法之區(qū)別?淬火常見的冷卻方式有三種,分別是:(1)連續(xù)冷卻;(2)恒溫冷卻及(3)階段冷卻。為求淬火過程降低淬裂的發(fā)生,臨界區(qū)域溫度以上,可使用高于臨界冷卻速率的急速冷卻為宜;進入危險區(qū)域時,使用緩慢冷卻是極為重要的關(guān)鍵技術(shù)。因此,此類冷
4、卻方式施行時,使用階段冷卻或恒溫冷卻(麻回火)是最適宜的。?回火處理常見的冷卻方式包括急冷和徐冷兩種冷卻方法,其中合金鋼一般使用急冷;工具鋼則以徐冷方式為宜。工具鋼自回火溫度急冷時,因殘留奧氏體變態(tài)的緣故而易產(chǎn)生裂痕,稱之為回火裂痕;相同的,合金鋼若采用徐冷的冷卻方式,易導致回火脆性。?淬火后,殘留奧氏體的所扮演的角色.淬火后的工件內(nèi)常存在馬氏體與殘留奧氏體,在常溫放置一段長久時間易引起裂痕的發(fā)生,此乃因殘留奧氏體產(chǎn)生變態(tài)、引起膨脹所導致,此現(xiàn)象尤其再冬天寒冷的氣候下最容易產(chǎn)生。此外,殘留奧氏體另一個大缺點為硬度太低,使得工具的切削性劣化??墒褂蒙罾涮幚泶偈柜R氏體
5、變態(tài)生成,讓殘留奧氏體即使進一步冷卻也無法再產(chǎn)生變態(tài);或以外力加工的方式,使不安定的殘留奧氏體變態(tài)成馬氏體,降低殘留奧氏體對鋼材特性之影響。??4?淬火處理后硬度不足的原因?淬火的目的在使鋼材表面獲得滿意的硬度,若硬度值不理想,則可能是下列因素所造成:(1)淬火溫度或奧氏體化溫度不夠;(2)可能是冷卻速率不足所致;(3)工件表面若熱處理前就發(fā)生脫碳現(xiàn)象,則工件表面硬化的效果就會大打折扣;(4)?工件表面有銹皮或黑皮時,該處的硬度就會明顯不足,因此宜先使用珠擊法將工件表面清除干凈后,再施以淬火處理。?5?淬裂發(fā)生的原因??會影響淬裂的主要原因包括:工件的大小與形狀、
6、碳含量高低、冷卻方式及前處理方法等。鋼鐵熱處理會產(chǎn)生淬裂,導因于淬火過程會產(chǎn)生變態(tài)應(yīng)力,而這個變態(tài)應(yīng)力與馬氏體變態(tài)的過程有關(guān),通常鋼材并非一開始產(chǎn)生馬氏體變態(tài)即發(fā)生破裂,而是在馬氏體變態(tài)進行約50%時(此時溫度約150℃左右),亦即淬火即將結(jié)束前發(fā)生。因此淬火過程,在高溫時要急速冷卻,而低溫時要緩慢冷卻,若能掌握『先快后緩』的關(guān)鍵,可將淬火裂痕的情況降至最低。??6?過熱容易產(chǎn)生淬火裂痕?.加熱超過是當?shù)拇慊饻囟?00℃以上,稱之為過熱。過熱時,奧氏體之結(jié)晶顆粒變得粗大化,導致淬火后生成粗大的馬氏體而脆化,易使針狀馬氏體之主干出現(xiàn)橫裂痕(此稱為馬氏體裂痕),?此裂
7、痕極易發(fā)展成淬火裂痕。因此,當您的工件在奧氏體化溫度時產(chǎn)生過熱現(xiàn)象時,后續(xù)的淬火、冷卻均無法阻止淬裂的產(chǎn)生,故有人把『過熱』稱為發(fā)生淬火裂痕的元兇。??7?淬火前的組織會影響淬火裂痕??.淬火前的組織當然會影響淬火的成敗。最正常的前組織應(yīng)該是正常化組織或退火組織(波來體結(jié)構(gòu)),?若淬火前組織為過熱組織、球狀化組織均會有不同的結(jié)果。過熱組織易產(chǎn)生淬火裂痕,球狀化組織則可以均勻淬硬而避免淬裂及淬彎,因此工具鋼或高碳鋼在淬火前,可施行球狀化處理已是淬火重要技術(shù)之一。此時可施以球狀化退火或調(diào)質(zhì)球狀化處理以獲得球狀碳化物。碳化物若以網(wǎng)狀組織存在,則容易由該處發(fā)生淬火裂痕。?
8、?8?淬火