大型件的热处理工艺研究.pdfVIP

INTELLIGENCE 教学实践与管理 大型件的热处理工艺研究 甘肃钢铁职业技术学院 向艳旭 根据生产实际情况，将大型件热处理分为两类：一类是大 心部温度降低，以完成心部过冷奥氏体完全转变。入炉温度小 型铸件（大于1000Kg），另一类是大型锻件（大于500Kg 或截面 于200 ℃。为了保证工件表面与心部温差最小，升温速度控制在 尺寸大于250mm）。随着某公司近几年的高速发展，增加了大型 （30 －70）℃/h 。回火保温时间如上公式T=akD 计算。碳素钢及 的热处理设备，以满足市场的需求。大型件的不断增加，尤其工 低合金钢a 取1.0－1.5，高合金钢取1.2－1.7。 件的尺寸和重量的增加，热处理时有效厚度也随之发生变化。 回火温度的确定。工件回火温度的确定是与其自身的材 由于截面尺寸的增大，不可避免地存在成分偏析，非金属夹杂， 质，技术要求密切有关。一般情况下回火温度与硬度成反比关 显微空隙等缺陷，还有相变的影响，在加热和冷却过程中产生 系。但是高速钢在中、高温回火时硬度略有升高。因此回火温度 的应力，极易引起工件的畸变和开裂，本文针对大型件的热处 的确定必须在材质确定的情况下，依据机械性能指标进行确 理工艺参数进行了优化，并取得了良好的经济效益。 定。 1.大型件的加热工艺 2.大型件的冷却工艺 1.1 退火，正火和淬火的加热。大型件在加热方式上要采用 2.1 退火冷却工艺：退火冷却通常采用随炉冷却至200 ℃左 阶梯式升温，特别是高合金钢件。大型件在（350 －500）℃和 右出炉的方式。 （600 －800）℃两个温度区间工件表面与心部的温差最大，差值 2.2 正火冷却工艺：正火冷却通常采用空冷，不同部位采用 一般在350℃左右。因此采用在450 ℃和680℃各保温（2 －4）小 强力风冷或喷雾冷却。 时，然后再升温的加热方法是比较合理的。大型件的退火，正火 2.3 淬火冷却工艺：淬火冷却分为油冷、水冷、水－油双介 和淬火加热温度的选择，理论上与小件是一致的，应取加热温 质等冷却方法。必须根据工件的材质和技术要求来确定。一般 度的上限，以保证偏析区即心部也能达到相应的温度，使工件 情况下中碳钢及低合金钢采用水冷。高碳钢及高合金钢采用油 充分奥氏体化。如下表为某公司常用钢种的退火，正火和淬火 冷。水－油即（双液淬火）是针对一些比较特殊的工件所采用 加热温度。 的。在此不详细介绍了。 钢的退火、正火、淬火加热温度（℃） 2.4 回火冷却工艺。回火冷却比较复杂。对于无高温回火脆 钢材牌号 Ac3 退火 正火 淬火 性的材料如35 ＃、45 ＃、55 ＃、35CrMo 钢等采用空冷的方式。对 35 802 850－880 850－870 840－850 于具有高温回火脆性的材料如40Cr、42CrMo、35SiMn、50SiMn、 45 780 840 －860 850－870 830－850 65Mn、40CrNiMo、3Cr13、Cr13 钢等在低温回火小于400 ℃可采 55 760 830－860 820－840 820－840 用空冷方式，在高温大于450 ℃回火时必须采用水冷或油冷的 40Cr 782 830 －850 850－870 830－860 方式进行冷却，以避免产生回火脆性。因此回火冷却对于调质 35CrMo 800 830－850 850－880 840－860 件尤为重要，必须认真制定工艺。 42CrMo 800 830 －850 850－880 830－850 3.生产应用效果 35SiMn 830 850－870 880－920 880－900 65Mn 765 790