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熱處理溫度和速度對(duì)力學(xué)性能的影響

熱處理溫度和速度對(duì)力學(xué)性能的影響;

感應(yīng)加熱設(shè)備

在電感式加熱設(shè)備中,正確選擇淬火溫度和加熱速度對(duì)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(duì)鋼原始組織臨界點(diǎn)的位置有很大的影響,快速加熱會(huì)使自由鐵素體的相變移動(dòng)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(shí),快速加熱對(duì)A…點(diǎn)的改善作用不大,故淬火溫度不宜選用過(guò)高。原始組織較粗,相變時(shí)擴(kuò)散距離較遠(yuǎn),相變過(guò)程也相應(yīng)延長(zhǎng),所以工藝上應(yīng)選用較高的淬火溫度。

感應(yīng)加熱設(shè)備淬火

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(shí)的加熱速率為A。效果更好。所以對(duì)低碳鋼進(jìn)行感應(yīng)淬火時(shí),淬火溫度升高幅度較大。

感應(yīng)加熱設(shè)備淬火時(shí),其在奧氏體狀態(tài)的停留時(shí)間往往非常短。由于奧氏體晶粒遲長(zhǎng),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(huì)發(fā)生過(guò)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(gè)大概的方向。目前還不能確定加熱速度對(duì)臨界點(diǎn)的影響以及使其發(fā)生偏移的幅度。

感應(yīng)加熱設(shè)備車間

一旦加熱速度改變,淬火溫度也會(huì)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(guò)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(guò)渡區(qū)的寬度,但這只能通過(guò)增加加熱速率來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在感應(yīng)加熱設(shè)備中,當(dāng)加熱速度不夠快時(shí),由于材料的傳熱,有可能使過(guò)渡區(qū)域的溫度高于預(yù)調(diào)后的回火溫度,從而使過(guò)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(wú)可靠的方法來(lái)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(shí),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(jì)。通過(guò)示波計(jì)對(duì)加熱曲線進(jìn)行重新計(jì)算,得到加熱速度。

測(cè)溫時(shí)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(huì)影響光電測(cè)溫儀的靈敏度。因此,近年來(lái)國(guó)內(nèi)外開(kāi)始了對(duì)雙波段光纖濾波光電高溫計(jì)的研究,并初步將其應(yīng)用于生產(chǎn)。

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