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碳素工具钢有哪些工艺方法

来源:http://www.tjclx.com/news/92.html 发布日期:2018-10-26

       碳素工具钢有哪些工艺方法

       碳素工具钢在转变倾向大的温度范围,转变开始的孕育时间是很短的,淬透性很差。为了避免在马氏体形成之前发生非M转变,需要极高的临界冷却速度,为了达到完全淬硬,需要用剧烈的冷却剂,一般是水和水溶液。为了防止产生软点,可在水中添加10%的NaOH(氢氧化钠),以提高淬火烈度。即使如此马氏体淬硬层仍然很浅,仅有2~3mm。在心部区域则低于临界冷却速度,转变在珠光体、贝氏体区域进行,这样,碳素工具钢淬火后心部具有良好的韧性,这是优点。含Si、Mn及残剩Ni、Cr、Cu(来自废钢)都可以使临界冷却速度降低,提高淬透性,增加淬硬层深度,然而这样又使淬火时淬火时产生裂纹的危险性增加。所以,对于这类钢有时可以进行油淬,较难掌握。通常,采用水油双液淬火有较好的效果。

       
       1.淬火
       必须缓慢、均匀地加热到淬火温度。一般是将预热过的工件转到已经处于淬火温度的炉子中,对盐浴炉加热,这样很重要,一是可避免因工件潮湿(含水分)直接放进盐浴中容易爆炸;二则可避免初始升温的应力。国内的热处理工作者不够重视,认为只有高合金钢因导热性差、淬火温度高才这样做。其实碳素工具钢在加热初的低温阶段(≤600℃)预热也很有必要。好是在脱氧良好的盐浴炉或真空炉或带保护气氛的炉内加热。
淬火温度,过共析钢取780~800℃。形状复杂或小尺寸的工件取下限;形状简单的大工件则取上限,甚至稍高的温度如820℃。到温后应保温相当时间,然后淬火水或盐水中,视工件具体情况作适当运动。水温以20~30℃(即室温)为宜。淬油时,油温以50~60℃为宜,可获得佳淬火效果。对可能会产生较大应力或淬裂的工件,建议采用水油双液淬火。
      2.回火
      淬火以后应立即回火,好是工件淬火冷却到100℃时即从淬火介质中取出,然后在150~300℃之间取一合适温度回火到符合要求的硬度和韧度。回火需保温足够长的时间,然后在静止空气中冷却。对于模具工作零件,快速回火、自回火、局部回火等工艺方式是不相宜的,回火必须成分,淬火应力消除不彻底,在后续加工如磨削、线切割时容易发生裂纹,即使在后续加工中不出现问题,也易发生早期失效,缩短模具寿命。
碳素工具钢在1050~800℃之间进行热加工变形,温度过高,则产生粗晶粒组织,过共析钢还会形成粗的渗碳体。此时,可进行一次正火或调质处理加以改善。锻造以后,为了改善可加工性 ,进行退火是必要的,退火组织是淬火的近原始组织。有时为了消除加工应力,要进行消应力退火。
      碳素工具钢的化学成分,尤其是含P、S和Si、Mn的量和纯净度可分为三个精度等级。即优质钢、高级优质钢(钢号后带A)或特级优质钢(钢号后带E)。我国碳素工具钢只有优质钢和高级优质钢,其成分中P、S和Si、Mn以及杂质合金元素Cr、Ni、Cu的具体规定,见有关标准。

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