標(biāo)題：零件碳化物的高合金鋼淬火熱加工檢測顯微鏡
信息分類:站內(nèi)新聞
作者:yiyi發(fā)布
時間:2015-12-11 15:29:00
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正文:
零件碳化物的高合金鋼淬火熱加工檢測顯微鏡
在淬火時往往采用較低的淬火溫度或極短的保溫時間，
這樣零件變形極小。但這種不完全的奧氏體化將殘留一部分
未溶解的鐵素體，使機械零件的機械性能變壞。金相學(xué)上證
明，低溫淬火將形成被鐵素體包圍的組織。
低溫淬火出現(xiàn)的特有組織。形成鐵素體的結(jié)果往往使低溫淬火
鋼形成非常粗大的斷口。工具淬火可能僅表面淺層淬火，有
時也可稍淬得深一些，但不論淺淬還是深淬，都不具有用一
般淬火溫度淬火時在工具上所能見到的細致的斷口，以后必
須再次進行完善的淬火，并注意勿再犯以上類似過失。
過高的淬火溫度(過熱)及過長的保溫時間(過長保溫)，
根據(jù)鋼種的不同或鋼熔煉時的不同爐料，將程度不同地促進
奧氏體晶核的成長。為此，產(chǎn)生相當(dāng)粗大的次生組織，使淬
裂危險增大，韌性降低(表面硬化鋼心部組織例外)。保溫時
間過長，給鋼帶來的不良影響一般比過熱影響小。晶粒粗大
的亞共析鋼可通過2、3次正火細化晶粒。這種處理后的零
件若再用正確的淬火方法淬火，就可以重新得到足夠的強度。
含特殊碳化物的高合金鋼(如含釩鋼)，常加熱到稍高
些的溫度淬火，以使心部亦可得到淬火組織，為此，有時得
不到最高硬度。此類鋼最好慢慢地分階段加熱到淬火溫度。這
樣，即使形狀復(fù)雜的特殊零件也可避免開裂的危險。
如果對高碳鋼進行高溫淬火，則淬火后的組織將含大量
的殘余奧氏體(過熱)。結(jié)果硬度不足，尺寸變化亦很大，甚
至不能附著在電磁卡盤上。這類缺陷是常見的。如果對這類
零件在淬火后回火前立刻進行冰冷處理(冷卻到一70℃左
右)，那么殘余奧氏體將轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，同時硬度上升。
強烈的過熱與過長的保溫時間不僅使晶粒粗大，加熱氣
氛還將給晶粒邊緣帶來損傷
晶粒粗大的傾向可通過向鋼中添加適當(dāng)?shù)匿X獲得改善。
這是由于鋁在高溫下以鋁的氮化物形式彌散地分布于鋼中，
從而延長粗化時間的緣故。這就是細晶粒鋼。這類鋼偶爾也
產(chǎn)生局部晶粒粗大現(xiàn)象。但這不是因為加熱溫度不當(dāng)，而是
起因于鋁在鋼中分布不均。細晶鍺粒鋼比晶粒粗大的鋼難以
進行深層硬化，這一點必須注意。
冷卻的影響
用臨界冷卻速度冷卻，加熱時形成的奧氏體將在馬氏體
區(qū)域產(chǎn)生相變，因而可實現(xiàn)理想的淬火。當(dāng)然亦可避免在高
溫范圍內(nèi)向鐵素體、珠光體或貝氏體轉(zhuǎn)變。鋼的I臨
界冷卻速度與化學(xué)成分、熔煉條件及完全的奧氏體化情況有
關(guān)。零件與冷卻劑之問的熱交換受很多因素影響，例如：
就結(jié)構(gòu)件而言，受表面的性質(zhì)及表面與體積的比率的
影響
就冷卻劑而言，在冷卻劑流動的溫度范圍內(nèi)，受零件與
冷卻劑接觸面的熱傳導(dǎo)系數(shù)、濕潤能力、沸點、粘度及比熱
的影響
為使心部亦能完全淬火(到心部皆為馬氏體組織)，如果
是不含合金元素的碳鋼，可通過水淬達到目的。但處理件尺
寸受到限制，一般直徑在10毫米之內(nèi)，若超過該尺寸，則表
面雖能硬化，但心部硬度卻很低。如欲對尺寸大的零件進行
深層硬化或硬化到心部時，必須使用合金鋼。因為鋼中添加
合金元素后，臨界冷卻速度下降。如果硬化到心部，即使是
晶粒粗大的鋼，晶粒也將獲得細化。
關(guān)于淬透性的完整記述及淬火后形成的相變組織，繪制
了不同鋼種連續(xù)冷卻情況下的“時間一溫度一相變狀態(tài)圖
(ZTU)。
與加熱時完全相同，冷卻也應(yīng)注意盡量遵循均勻的冷卻
過程。在選擇冷卻劑時(水、油、熱浴或空氣)，除鋼的種類、
尺寸以及體積外，還必須考慮零件的形狀，進而選擇合適的
冷卻劑。因為急速冷卻產(chǎn)生淬裂(應(yīng)力裂紋)的危險極大，所
以，很多情況下不可進行過于迅速的冷卻。
急速冷卻只在馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)是必要的。250 ℃以下的冷卻
速度對淬火所能達到的硬度影響甚微。零件投入冷卻劑之后
的持續(xù)時間，必須保持到心部溫度下降到馬氏體轉(zhuǎn)變溫度以
下。熱浴淬火時要在熱浴中保溫到表層與心部溫度均勻一致。
空氣、鹽浴及金屬浴可通過對流冷卻，故使用此類冷卻劑可
進行極均勻的冷卻。其冷卻能力除了受零件表面與冷卻劑之
間的溫差影響外，還受相當(dāng)多的其它因素影響。淬火油和水
與之相反，具有完全不同的冷卻特性。因為它們沸點低，所
以把加熱好的零件投入冷卻劑后，表面將形成蒸汽膜。出現(xiàn)
三種冷卻相，即：
高溫時：蒸汽膜
中溫時：沸騰區(qū)
低溫時：對流冷卻
在沸騰區(qū)內(nèi)形成頑固的難以脫離的氣泡，因此產(chǎn)生軟點，
并增加產(chǎn)生開裂的危險。此外，因附著在溝槽中或斷面突然
變化部分上的氣泡難以除掉，故欲均勻冷卻，必須采用各種
措施。例如，強烈地上下運動零件或機械地攪拌裝在深容器
內(nèi)的冷卻劑等。為消除上述缺點，有時改變冷卻劑的配方。例
如向油中加入特殊添加物，或者往熱浴淬火劑(硝酸鹽系)中
加水，往水中加鹽等都能緩和由溫度造成的影響。用油淬火
時，油溫上升后其粘度有所降低，能達到良好的均勻冷卻。淬
火油使用的上限溫度應(yīng)與油(要注意油的牌號)的沸點保持
足夠的溫差。食鹽水的上限溫度定為50℃
附有輕微氧化皮的零件只形成很少的氣泡，附有厚而不
均勻氧化皮的表層有破裂飛散的傾向，所以表面出現(xiàn)顯著的
硬度差異。如果施行鹽浴淬火，在冷卻過程中形成的氣泡極
少。如前所述，零件(或材料)的淬透性越差，越容易產(chǎn)生
不均勻的氣泡�？梢杂痛愕匿摯慊饡r，宜選小的淬火溫度范
圍。另外，冷卻時要使零件之間保持一定距離，在冷卻劑中
使用支撐器械或適當(dāng)裝置支撐冷卻時，必須防止零件表面產(chǎn)
生軟點。
經(jīng)常因為零件表面粘有油和油脂，使淬火后硬度不均勻，
所以必須預(yù)先把表面油跡完全洗掉。
出自http://www.bjsgyq.com/北京顯微鏡百科
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