熱處理過(guò)程中,淬火溫度和加熱速度的合理選擇對(duì)工件的力學(xué)性能有著重要影響。硬化溫度與加熱速率有關(guān)。提高加熱速率,同時(shí)提高淬火溫度;由于熱速率對(duì)鋼原始組織的臨界位置有較大的影響,快速加熱能使自由鐵素體的相變達(dá)到較高溫度范圍。
原組織為細(xì)小彌散珠光體時(shí),快速加熱對(duì)A…點(diǎn)提高不大,故淬火溫度不宜過(guò)高。粗粗的原始組織,在相變中擴(kuò)散的距離較遠(yuǎn),因而相應(yīng)延長(zhǎng)了相變過(guò)程,因此工藝上必須選擇較高的淬火溫度。
如果淬火鋼含碳量較低,且鋼中自由鐵素體較多,此時(shí)淬火速度為A。效果更顯著。結(jié)果表明,感應(yīng)硬化低碳鋼時(shí),淬火溫度升高幅度稍大。
一般而言,感應(yīng)淬火在奧氏體狀態(tài)中停留的時(shí)間非常短。由于奧氏體晶粒來(lái)不及長(zhǎng)大,因此,在普通加熱條件下,感應(yīng)淬火溫度較普通加熱高,不會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象。比如458鋼的工件,其淬火溫度一般是820~840℃,而感應(yīng)淬火則是900~915℃,淬火后仍可獲得細(xì)針馬氏體。
如果是快速感應(yīng)加熱,則A。點(diǎn)數(shù)提高了,但是它只能給出大致方向。目前尚無(wú)法測(cè)量到加熱速度對(duì)臨界點(diǎn)的影響以及造成其偏差的大小。
改變加熱速率后,淬火溫度也隨之變化。加熱速度對(duì)淬硬層的力學(xué)性能有較大影響。一般來(lái)說(shuō),加熱速度在150~200℃/s時(shí),對(duì)性能較好。在較低的加熱速率下,淬火后過(guò)渡區(qū)寬度較大,從而影響疲勞性能。為了增加感應(yīng)淬火件的疲勞強(qiáng)度,需要減小過(guò)渡區(qū)寬度,但這只能在提高加熱速度時(shí)才能實(shí)現(xiàn)。
因此,在較低的加熱速率下,由于材料傳熱的影響,存在著比預(yù)調(diào)質(zhì)條件下過(guò)渡區(qū)溫度高的可能性,過(guò)渡區(qū)硬度降低,強(qiáng)度弱化,因此即使是輕載荷下,該部位也易產(chǎn)生疲勞裂紋。
目前尚無(wú)可靠的控制加熱溫度和加熱速度的方法。
然而,在進(jìn)行試驗(yàn)研究或制定生產(chǎn)工藝時(shí),可以使用嵌在加熱表面的熱電偶或使用光電高溫計(jì)來(lái)測(cè)量溫度。并由示波儀獲得加熱曲線(xiàn),再計(jì)算加熱速度。
測(cè)量控制溫度時(shí),要注意零件的表面要干凈、無(wú)污漬。由于汽水、油煙和工件加熱表面的塵埃等因素影響光電高溫計(jì)的靈敏度。因此,近幾年,國(guó)內(nèi)外開(kāi)始對(duì)雙頻光纖濾波光電高溫計(jì)進(jìn)行了大量的研究和生產(chǎn)。
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