標(biāo)題：零件碳化物的高合金鋼淬火熱加工檢測(cè)顯微鏡
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作者:yiyi發(fā)布
時(shí)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(cè)顯微鏡
在淬火時(shí)往往采用較低的淬火溫度或極短的保溫時(shí)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(jī)械零件的機(jī)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(shí)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(shí)在工具上所能見到的細(xì)致的斷口，以后必
須再次進(jìn)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(zhǎng)的保溫時(shí)間(過長(zhǎng)保溫)，
根據(jù)鋼種的不同或鋼熔煉時(shí)的不同爐料，將程度不同地促進(jìn)
奧氏體晶核的成長(zhǎng)。為此，產(chǎn)生相當(dāng)粗大的次生組織，使淬
裂危險(xiǎn)增大，韌性降低(表面硬化鋼心部組織例外)。保溫時(shí)
間過長(zhǎng)，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(xì)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(qiáng)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(shí)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(xiǎn)。
如果對(duì)高碳鋼進(jìn)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(duì)這類
零件在淬火后回火前立刻進(jìn)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(shí)硬度上升。
強(qiáng)烈的過熱與過長(zhǎng)的保溫時(shí)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(zhǎng)粗化時(shí)間的緣故。這就是細(xì)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?yàn)榧訜釡囟炔划?dāng)，而是
起因于鋁在鋼中分布不均。細(xì)晶鍺粒鋼比晶粒粗大的鋼難以
進(jìn)行深層硬化，這一點(diǎn)必須注意。
冷卻的影響
用臨界冷卻速度冷卻，加熱時(shí)形成的奧氏體將在馬氏體
區(qū)域產(chǎn)生相變，因而可實(shí)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(dòng)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(diǎn)、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(dá)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(duì)尺寸大的零件進(jìn)行
深層硬化或硬化到心部時(shí)，必須使用合金鋼。因?yàn)殇撝刑砑?/div>
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(xì)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(shí)間一溫度一相變狀態(tài)圖
(ZTU)。
與加熱時(shí)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(shí)(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(jìn)而選擇合適的
冷卻劑。因?yàn)榧彼倮鋮s產(chǎn)生淬裂(應(yīng)力裂紋)的危險(xiǎn)極大，所
以，很多情況下不可進(jìn)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(duì)淬火所能達(dá)到的硬度影響甚微。零件投入冷卻劑之后
的持續(xù)時(shí)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(shí)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(duì)流冷卻，故使用此類冷卻劑可
進(jìn)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?yàn)樗鼈兎悬c(diǎn)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(shí)：蒸汽膜
中溫時(shí)：沸騰區(qū)
低溫時(shí)：對(duì)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(diǎn)，
并增加產(chǎn)生開裂的危險(xiǎn)。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(qiáng)烈地上下運(yùn)動(dòng)零件或機(jī)械地?cái)嚢柩b在深容器
內(nèi)的冷卻劑等。為消除上述缺點(diǎn)，有時(shí)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(shí)，油溫上升后其粘度有所降低，能達(dá)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(hào))的沸點(diǎn)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。可以油淬的鋼淬火時(shí)，宜選小的淬火溫度范
圍。另外，冷卻時(shí)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(shí)，必須防止零件表面產(chǎn)
生軟點(diǎn)。
經(jīng)常因?yàn)榱慵砻嬲秤杏秃陀椭�，使淬火后硬度不均勻�?/div>
出自http://www.bjsgyq.com/北京顯微鏡百科
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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