熱處理溫度和速度對力學(xué)性能的影響;
在電感式加熱設(shè)備中,正確選擇淬火溫度和加熱速度對工件力學(xué)性能有重要影響。硬化溫度與加熱速度有關(guān)。升溫速率增大,淬火溫度應(yīng)隨之提高。由于加熱速度對鋼原始組織臨界點(diǎn)的位置有很大的影響,快速加熱會使自由鐵素體的相變移動到較高的溫度范圍內(nèi)。
在初始組織為細(xì)小彌散珠光體時,快速加熱對A…點(diǎn)的改善作用不大,故淬火溫度不宜選用過高。原始組織較粗,相變時擴(kuò)散距離較遠(yuǎn),相變過程也相應(yīng)延長,所以工藝上應(yīng)選用較高的淬火溫度。
如果淬火鋼的含碳量較低,且鋼中有較多的自由鐵素體,則此時的加熱速率為A。效果更好。所以對低碳鋼進(jìn)行感應(yīng)淬火時,淬火溫度升高幅度較大。
感應(yīng)加熱設(shè)備淬火時,其在奧氏體狀態(tài)的停留時間往往非常短。由于奧氏體晶粒遲長,因此感應(yīng)淬火溫度比常規(guī)加熱淬火溫度高,在loo~150℃下不會發(fā)生過熱。如458鋼制的工件加淬火溫度一般在820~840℃,而感應(yīng)淬火采用900~915℃,淬火后仍可獲得細(xì)針狀的馬氏體。
A,在快速感應(yīng)加熱條件下。點(diǎn)數(shù)雖然增加了,但只能提供一個大概的方向。目前還不能確定加熱速度對臨界點(diǎn)的影響以及使其發(fā)生偏移的幅度。
一旦加熱速度改變,淬火溫度也會隨之改變。淬火層的力學(xué)性能也受不同加熱速度的影響。通常認(rèn)為,150~200℃/s的加熱速率有利于產(chǎn)品的性能。在低熱速條件下,淬火后的過渡區(qū)寬度越大,疲勞性能越差。為了提高感應(yīng)加熱設(shè)備淬火件的疲勞強(qiáng)度,需要減小過渡區(qū)的寬度,但這只能通過增加加熱速率來實(shí)現(xiàn)。
在感應(yīng)加熱設(shè)備中,當(dāng)加熱速度不夠快時,由于材料的傳熱,有可能使過渡區(qū)域的溫度高于預(yù)調(diào)后的回火溫度,從而使過渡區(qū)域的硬度降低,強(qiáng)度減弱,因此即使是在較輕的負(fù)荷下,該部位也容易產(chǎn)生疲勞裂紋。
目前尚無可靠的方法來控制加熱溫度和加熱速度。
然而,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究或制定生產(chǎn)工藝時,可以使用嵌入在加熱表面上的熱電偶,或者使用光電高溫計。通過示波計對加熱曲線進(jìn)行重新計算,得到加熱速度。
測溫時要注意零件表面清潔,不能有污漬。由于水汽、油煙和工件受熱表面的塵埃都會影響光電測溫儀的靈敏度。因此,近年來國內(nèi)外開始了對雙波段光纖濾波光電高溫計的研究,并初步將其應(yīng)用于生產(chǎn)。
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