表面淬火回火熱處理通常用感應(yīng)加熱或火焰加熱的方式進(jìn)行。主要技術(shù)參數(shù)是表面硬度、局部硬度和有效硬化層深度。硬度檢測(cè)可采用維氏硬度計(jì),也可采用洛氏或表面洛氏硬度計(jì)。試驗(yàn)力(標(biāo)尺)的選擇與有效硬化層深度和工件表面硬度有關(guān)。這里涉及到三種硬度計(jì)。
一、維氏硬度計(jì)是測(cè)試熱處理工件表面硬度的重要手段,它可選用0.5~100kg的試驗(yàn)力,測(cè)試薄至0.05mm厚的表面硬化層,它的精度是最高的,可分辨出熱處理工件表面硬度的微小差別。另外,有效硬化層深度也要由維氏硬度計(jì)來(lái)檢測(cè),所以,對(duì)于進(jìn)行表面熱處理加工或大量使用表面熱處理工件的單位,配備一臺(tái)維氏硬度計(jì)是有必要的。
二、表面洛氏硬度計(jì)也是十分適于測(cè)試表面淬火工件硬度的,表面洛氏硬度計(jì)有三種標(biāo)尺可以選擇??梢詼y(cè)試有效硬化深度超過(guò)0.1mm的各種表面硬化工件。盡管表面洛氏硬度計(jì)的精度沒(méi)有維氏硬度計(jì)高,但是作為熱處理工廠質(zhì)量管理和合格檢查的檢測(cè)手段,已經(jīng)能夠滿(mǎn)足要求。況且它還具有操作簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格較低,測(cè)量迅速、可直接讀取硬度值等特點(diǎn),利用表面洛氏硬度計(jì)可對(duì)成批的表面熱處理工件進(jìn)行快速無(wú)損的逐件檢測(cè)。這一點(diǎn)對(duì)于金屬加工和機(jī)械制造工廠具有重要意義。
三、當(dāng)表面熱處理硬化層較厚時(shí),也可采用洛氏硬度計(jì)。當(dāng)熱處理硬化層厚度在0.4~0.8mm時(shí),可采用HRA標(biāo)尺,當(dāng)硬化層厚度超過(guò)0.8mm時(shí),可采用HRC標(biāo)尺。
維氏、洛氏和表面洛氏三種硬度值可以方便地進(jìn)行相互換算,轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)、圖紙或用戶(hù)需要的硬度值。相應(yīng)的換算表在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM和中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T中都已給出。在沈陽(yáng)天星網(wǎng)站的技術(shù)資料欄目中這三種換算表都可以找到。
局部熱處理
零件如果局部硬度要求較高,可用感應(yīng)加熱等方式進(jìn)行局部淬火熱處理,這樣的零件通常要在圖紙上標(biāo)出局部淬火熱處理的位置和局部硬度值。零件的硬度檢測(cè)要在指定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。硬度檢測(cè)儀器可采用洛氏硬度計(jì),測(cè)試HRC硬度值,如熱處理硬化層較淺,可采用表面洛氏硬度計(jì),測(cè)試HRN硬度值。
化學(xué)熱處理
---化學(xué)熱處理是使工件表面滲入一種或幾種化學(xué)元素的原子,從而改變工件表面的化學(xué)成分、組織和性能。經(jīng)淬火和低溫回火后,工件表面具有高的硬度、耐磨性和接觸疲勞強(qiáng)度,而工件的芯部又具有高的強(qiáng)韌性。
熱處理過(guò)程中的溫度和壓力檢測(cè)
根據(jù)以上說(shuō)的內(nèi)容,在熱處理過(guò)程中對(duì)溫度的檢測(cè)和記錄非常的重要,溫度控制的不好對(duì)產(chǎn)品的影響十分的大,所以溫度的檢測(cè)十分的重要, 在整個(gè)過(guò)程的溫度的變化趨勢(shì)也顯得十分的重要,導(dǎo)致在熱處理的過(guò)程中必須對(duì)溫度的變化進(jìn)行記錄,可以方便以后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,也可以查看到底是哪段時(shí)間溫度沒(méi)有達(dá)到要求。這樣對(duì)以后的熱處理進(jìn)行改進(jìn)起到非常大的作用
操作規(guī)程
一、清理好操作場(chǎng)地,檢查電源、測(cè)量?jī)x表和各種開(kāi)關(guān)是否正常,水源是否通暢。
二、操作人員應(yīng)穿戴好勞保防護(hù)用品。
三、開(kāi)啟控制電源萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),根據(jù)設(shè)備技術(shù)要求分級(jí)段升、降溫,延長(zhǎng)設(shè)備壽命和設(shè)備完好。
四、要注意熱處理爐的爐溫和網(wǎng)帶調(diào)速,能掌握對(duì)不同材料所需的溫度標(biāo)準(zhǔn),確保工件硬度及表面平直度和氧化層,并認(rèn)真做好安全工作。
五、要注意回火爐的爐溫和網(wǎng)帶調(diào)速,開(kāi)啟排風(fēng),使工件經(jīng)回火后達(dá)到質(zhì)量要求。
六、在工作中應(yīng)堅(jiān)守崗位。
七、要配置必要的消防器具,并熟識(shí)使用及保養(yǎng)方法。
八、停機(jī)時(shí),要檢查各控制開(kāi)關(guān)均處于關(guān)閉狀態(tài)后,關(guān)閉萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。
軸承熱處理中常見(jiàn)問(wèn)題
1.過(guò)熱
從托輥配件軸承零件粗糙口上可觀察到淬火后的顯微組織過(guò)熱。但要確切判斷其過(guò)熱的程度必須觀察顯微組織。若在GCr15鋼的淬火組織中出現(xiàn)粗針狀馬氏體,則為淬火過(guò)熱組織。形成原因可能是淬火加熱溫度過(guò)高或加熱保溫時(shí)間太長(zhǎng)造成的全面過(guò)熱;也可能是因原始組織帶狀碳化物嚴(yán)重,在兩帶之間的低碳區(qū)形成局部馬氏體針狀粗大,造成的局部過(guò)熱。過(guò)熱組織中殘留奧氏體增多,尺寸穩(wěn)定性下降。由于淬火組織過(guò)熱,鋼的晶體粗大,會(huì)導(dǎo)致零件的韌性下降,抗沖擊性能降低,軸承的壽命也降低。過(guò)熱嚴(yán)重甚至?xí)斐纱慊鹆鸭y。
2.欠熱
淬火溫度偏低或冷卻不良則會(huì)在顯微組織中產(chǎn)生超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的托氏體組織,稱(chēng)為欠熱組織,它使硬度下降,耐磨性急劇降低,影響托輥配件軸承壽命。
3.淬火裂紋
托輥軸承零件在淬火冷卻過(guò)程中因內(nèi)應(yīng)力所形成的裂紋稱(chēng)淬火裂紋。造成這種裂紋的原因有:由于淬火加熱溫度過(guò)高或冷卻太急,熱應(yīng)力和金屬質(zhì)量體積變化時(shí)的組織應(yīng)力大于鋼材的抗斷裂強(qiáng)度;工作表面的原有缺陷(如表面微細(xì)裂紋或劃痕)或是鋼材內(nèi)部缺陷(如夾渣、嚴(yán)重的非金屬夾雜物、白點(diǎn)、縮孔殘余等)在淬火時(shí)形成應(yīng)力集中;嚴(yán)重的表面脫碳和碳化物偏析;零件淬火后回火不足或未及時(shí)回火;前面工序造成的冷沖應(yīng)力過(guò)大、鍛造折疊、深的車(chē)削刀痕、油溝尖銳棱角等??傊?,造成淬火裂紋的原因可能是上述因素的一種或多種,內(nèi)應(yīng)力的存在是形成淬火裂紋的主要原因。淬火裂紋深而細(xì)長(zhǎng),斷口平直,破斷面無(wú)氧化色。它在軸承套圈上往往是縱向的平直裂紋或環(huán)形開(kāi)裂;在軸承鋼球上的形狀有S形、T形或環(huán)型。淬火裂紋的組織特征是裂紋兩側(cè)無(wú)脫碳現(xiàn)象,明顯區(qū)別與鍛造裂紋和材料裂紋。
4.熱處理變形
NACHI軸承零件在熱處理時(shí),存在有熱應(yīng)力和組織應(yīng)力,這種內(nèi)應(yīng)力能相互疊加或部分抵消,是復(fù)雜多變的,因?yàn)樗茈S著加熱溫度、加熱速度、冷卻方式、冷卻速度、零件形狀和大小的變化而變化,所以熱處理變形是難免的。認(rèn)識(shí)和掌握它的變化規(guī)律可以使軸承零件的變形(如套圈的橢圓、尺寸漲大等)置于可控的范圍,有利于生產(chǎn)的進(jìn)行。當(dāng)然在熱處理過(guò)程中的機(jī)械碰撞也會(huì)使零件產(chǎn)生變形,但這種變形是可以用改進(jìn)操作加以減少和避免的。
5.表面脫碳
托輥配件軸承零件在熱處理過(guò)程中,如果是在氧化性介質(zhì)中加熱,表面會(huì)發(fā)生氧化作用使零件表面碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少,造成表面脫碳。表面脫碳層的深度超過(guò)最后加工的留量就會(huì)使零件報(bào)廢。表面脫碳層深度的測(cè)定在金相檢驗(yàn)中可用金相法和顯微硬度法。以表面層顯微硬度分布曲線(xiàn)測(cè)量法為準(zhǔn),可做仲裁判據(jù)。
6.軟點(diǎn)
由于加熱不足,冷卻不良,淬火操作不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻耐休佪S承零件表面局部硬度不夠的現(xiàn)象稱(chēng)為淬火軟點(diǎn)。它象表面脫碳一樣可以造成表面耐磨性和疲勞強(qiáng)度的嚴(yán)重下降。 |