滲碳淬火處理(滲碳淬火熱處理)

博主:adminadmin 2022-12-03 03:16:01 條評論
摘要:本篇文章給大家談談滲碳淬火處理,以及滲碳淬火熱處理對應的知識點,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。怎樣滲碳...
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本篇文章給大家談談滲碳淬火處理,以及滲碳淬火熱處理對應的知識點,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。

滲碳淬火處理(滲碳淬火熱處理)

怎樣滲碳淬火

1、 直接淬火低溫回火

組織及性能特點:不能細化鋼的晶粒。工件淬火變形較大,合金鋼滲碳件表面殘余奧氏體量較多,表面硬度較低

適用范圍: 操作簡單,成本低廉用來處理對變形和承受沖擊載荷不大的零件,適用于氣體滲碳和液體滲碳工藝。

2 、 預冷直接淬火、低溫回火,淬火溫度800-850℃

組織及性能特點:可以減少工件淬火變形,滲層中殘余奧氏體量也可稍有降低,表面硬度略有提高,但奧氏體晶粒沒有變化。

適用范圍: 操作簡單,工件氧化、脫碳及淬火變形均小,廣泛應用于細晶粒鋼制造的各種工具。

3、 一次加熱淬火,低溫回火,淬火溫度820-850℃或780-810℃

組織及性能特點:對心部強度要求較高者,采用820-850℃淬火,心部為低碳M,表面要求硬度高者,采用780-810℃淬火可以細化晶粒。

適用范圍: 適用于固體滲碳后的碳鋼和低合金鋼工件、氣體、液體滲碳的粗晶粒鋼,某些滲碳后不宜直接淬火的工件及滲碳后需機械加工的零件。

4、 滲碳高溫回火,一次加熱淬火,低溫回火,淬火溫度840-860℃

組織及性能特點:高溫回火使M和殘余A分解,滲層中碳和合金元素以碳化物形式析出,便于切削加工及淬火后殘余A減少。

適用范圍: 主要用于Cr—Ni合金滲碳工件

5、 二次淬火低溫回火

組織及性能特點:第一次淬火(或正火),可以消除滲碳層網狀碳化物及細化心部組織(850-870℃),第二次淬火主要改善滲層組織,對心部性能要求不高時可在材料的Ac1—Ac3之間淬火,對心部性能要求高時要在Ac3以上淬火。

適用范圍: 主要用于對力學性能要求很高的重要滲碳件,特別是對粗晶粒鋼。但在滲碳后需經過兩次高溫加熱,使工件變形和氧化脫碳增加,熱處理過程較復雜。

6、 二次淬火冷處理低溫回火

組織及性能特點:高于Ac1或Ac3(心部)的溫度淬火,高合金表層殘余A較多,經冷處理(-70℃/-80℃)促使A轉變從而提高表面硬度和耐磨性。

適用范圍: 主要用于滲碳后不進行機械加工的高合金鋼工件。

7、 滲碳后感應加熱淬火低溫回火

組織及性能特點:可以細化滲層及靠近滲層處的組織。淬火變形小,不允許硬化的部位不需預先防滲。

適用范圍: 各種齒輪和軸類

滲碳后的淬火熱處理安排在什么位置

【滲碳后的淬火熱處理安排】工件滲碳后要進行熱處理,目的是:提高滲層表面的強度、硬度和耐磨性;提高心部的強度和韌性;細化晶粒;消除網狀滲碳體和減少殘留奧氏體量。淬火熱處理一般做如下安排:

1、直接淬火法:直接淬火法是指工件滲碳后隨爐降溫(或出爐預冷)到760—860℃后直接淬火的方法。隨爐降溫或出爐預冷的目的是為了減少淬火內應力與變形,同時,還可以使高碳的奧氏體中析出一部分碳化物,降低奧氏體中的碳濃度,從而減少淬火后殘留的奧氏體,獲得較高的表面硬度。

2、重新加熱淬火:工件在滲碳后冷卻到奧氏體完全轉變,可能轉變成鐵索體/珠光體,或馬氏體組織,接著重新將它加熱到所希望的淬火溫度,然后淬火。這種方法可以得到晶粒較細的組織。此外,也可以安排一次中間同火,在最后淬火加熱之前還可以進行一些切削加工,例如切除部分滲碳層。為了避免重復加熱引起太大的變形,對易于變形的工件,可規定進行一次或幾次預熱。

3、回火:滲碳零件淬火后,接著在150~250℃之間進行回火處理。對于非合金鋼,回火溫度一般為150-180℃,對于合金鋼則為160- 200℃。經過這種處理,可降低組織應力,而在最外層保持有利的壓應力。此外,回火改善了滲碳淬火零件的可磨削性,降低了磨削裂紋敏感性。在此溫度范圍內,硬度的降低最多為5 hrc,大多為1—3 hrc。回火對于耐磨性和疲勞強度的影響,不同的作者有不同的見解。

4、高合金鋼滲碳件的熱處理:對于高強度合金滲碳鋼,特別是鉻鎳鋼(如12crn13a、12cr2n14a、20cr2ni4a、18cr2ni4w等).因合金元素含量較高,經滲碳后表面含碳量達0.8%-1.0%時,采用直接淬火會顯著地增加殘留奧氏體量,嚴重地影響零件的使用壽命。對這類鋼,滲碳后的熱處理必須設法減少殘留奧氏體量,還要注意改善切削加工性的問題。一般采用在滲后、重新加熱淬火之前增加中間高溫回火工序的工藝方案。

(1)若采用一次淬火法,應在淬火之前增加一道高溫回火;

(2)若用二次淬火法,則要在第一次淬火(或正火)之后、第二次淬火之前增加一道高溫回火,目的是使滲碳件表面軟化,硬度降到30 hrc左右,以改善切削加工性能,并減少以后淬火時的變形。

高溫回火溫度一般為640~ 680℃,保溫3—8 h,滲碳件經過高溫同火后再進行淬火,其表層為淬火馬氏體+少量殘留奧氏體十碳化物,心部為低碳馬氏體組織;再經低溫回火后,表層為回火馬氏體+少鼉殘留奧氏體+碳化物,心部為低碳回火馬氏體。高合金鋼的中間高溫回火還有降低最終淬火后殘留奧氏體量的作用。如18cr2ni4w鋼滲碳后,需經過2—3次高溫回火,并且一般選用較高的回火溫度(680—700℃),每次保溫3h。

滲碳淬火的介紹

滲碳淬火是金屬材料常見的一種熱處理工藝,它可以使滲過碳的工件表面獲得很高的硬度,提高其耐磨程度。傳統工藝主要有:低溫回火、預冷直接淬火、一次加熱淬火、滲碳高溫回火、二次淬火冷處理、滲碳后感應加熱等工序。淬火工藝在現代機械制造工業得到廣泛的應用。機械中重要零件,尤其在汽車、飛機、火箭中應用的鋼件幾乎都經過淬火處理。為滿足各種零件千差萬別的技術要求,發展了各種淬火工藝。

滲碳淬火的原理

滲碳與其他化學熱處理一樣﹐也包含3個基本過程。

①分解

滲碳介質的分解產生活性碳原子。

②吸附

活性碳原子被鋼件表面吸收后即溶到表層奧氏體中﹐使奧氏體中含碳量增加。

③擴散

表面含碳量增加便與心部含碳量出現濃度差﹐表面的碳遂向內部擴散。碳在鋼中的擴散速度主要取決于溫度﹐同時與工件中被滲元素內外濃度差和鋼中合金元素含量有關。

滲碳零件的材料 一般選用低碳鋼或低碳合金鋼(含碳量小於0.25%)。滲碳后必須進行淬火才能充分發揮滲碳的有利作用。工件滲碳淬火后的表層顯微組織主要為高硬度的馬氏體加上殘余奧氏體和少量碳化物﹐心部組織為韌性好的低碳馬氏體或含有非馬氏體的組織﹐但應避免出現鐵素體。一般滲碳層深度范圍為0.8~1.2毫米﹐深度滲碳時可達2毫米或更深。表面硬度可達HRC58~63﹐心部硬度為HRC30~42。滲碳淬火后﹐工件表面產生壓縮內應力﹐對提高工件的疲勞強度有利。因此滲碳被廣泛用以提高零件強度﹑沖擊韌性和耐磨性﹐借以延長零件的使用壽命。

滲碳鋼的熱處理工藝路線及方法是什么?

滲碳鋼的熱處理一般是滲碳后進行淬火及低溫回火,以獲得高硬度的表層及強而韌的心部。根據鋼的成分的差異,常用的熱處理方法有以下幾種。

(1)滲碳后預冷直接淬火及低溫回火

這種方法適用于合金元素含量較低又不易過熱的鋼,如20CrMnTi、20CrTi等。

(2)一次淬火

滲碳后緩冷至室溫,重新加熱淬火并低溫回火。適用于滲碳時易過熱的碳鋼、低合金鋼工件及固體滲碳后的零件等。

(3)兩次淬火

滲碳后緩冷至室溫,重新加熱兩次淬火并低溫回火。適用于本質粗晶粒鋼及對性能要求很高的工件,但生產周期長,成本高,易脫碳氧化和變形。

對于合金化程度較高的18Cr2Ni4WA等鋼種,如果滲碳后預冷淬火,滲層將存在大量殘留奧氏體,使硬度降低。為此,生產上采用滲碳空冷后進行高溫回火,使殘留奧氏體分解,然后再進行加熱淬火和低溫回火。

熱處理和組織特點滲碳件一般的工藝路線為:下料→鍛造→正火→機加工→滲碳→淬火+低溫回火→磨削。滲碳溫度為900~950℃,滲碳后的熱處理通常采用直接淬火加低溫回火,但對滲碳時易過熱的鋼種如20、20Mn2等,滲碳后需先正火,以消除晶粒粗大的過熱組織,然后再淬火和低溫回火。淬火溫度一般為Ac1+30~50℃。使用狀態下的組織為:表面是高碳回火馬氏體加顆粒狀碳化物加少量殘余奧氏體(硬度達HRC58~62),心部是低碳回火馬氏體加鐵素體(淬透)或鐵素體加托氏體(未淬透)。

滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層,再經過淬火和低溫回火,使工件的表面層具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。一般滲碳的溫度為900~950℃,淬火溫度為800~850℃油淬,回火溫度為180~200℃。

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