詳析調質鋼熱處理的特點及工藝流程

2020-12-21 慧聰網

    慧聰表面處理網訊：調質鋼是調質處理後使用的鋼種,本文重點介紹調質鋼的熱處理特點。

    (1)預備熱處理調質鋼預備熱處理的主要目的是保證零件的切削加工性能,可依據其碳質量分數和合金元素的種類、數量不同選擇預備熱處理。合金元素質量分數低的調質鋼,預備熱處理一般採用正火(碳及合金元素質量分數較低,如40鋼)或退火(碳及合金元素質量分數較高,如42CrMo),細化鍛造組織,改善切削性能。合金元素質量分數高的調質鋼(如40CrNiMo)空冷後得到馬氏體,硬度高,不利於切削,需在空冷後再進行650~700℃的高溫回火,得到回火索氏體組織,使硬度降至200HBW左右。

    (2)最終熱處理最終熱處理為淬火+高溫回火,具體的工藝規範視不同的成分及使用要求有些區別。淬火介質和淬火方法根據鋼的淬透性和零件的形狀尺寸選擇確定。回火溫度的選擇取決於調質零件的硬度要求,由於零件硬度可間接反映強度與韌性,故技術文件上一般僅規定硬度數值,只有很重要的零件才規定其它力學性能指標;調質硬度的確定應考慮到零件的工作條件、製造工藝要求、生產批量特點及形狀尺寸等因素。當調質零件還有高耐磨性要求、並希望進一步提高疲勞性能時,可在調質處理後進行滲氮處理、表面淬火強化和表面形變強化(如曲軸軸頸的滾壓強化)。

    調質後組織為回火索氏體,比同樣硬度的片狀珠光體的塑性、韌性更好。組織中如出現游離的鐵素體,則強度和疲勞壽命會大大下降。如某廠柴油機氣泵的偏心軸,材料用45鋼,由於淬透性不足,組織中存在較多的游離鐵素體,經常發生斷裂,後改用40Cr鋼,才未出現斷裂現象。

    對某些鋼(如40Cr)回火後應快冷(以水為冷卻介質),以防止產生第二類回火脆性。快冷後再補以「去應力退火」。

    熱處理應用舉例:35CrMo鋼製汽缸螺栓,其性能要求為:Rm≥900N/mm2,ReL≥700N/mm2,A≥12%,Z≥45%,AK≥63J,300~341HBW。

    工藝路線為:下料→鍛造→退火→粗機械加工→調質→精機械加工→噴丸。

    鍛後退火工藝為:830±10℃爐冷,硬度≤229HBW。

責任編輯：鄭必佳

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