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公司新聞
重復(fù)淬火
2019-02-11 00:00:00 來源:高頻淬火設(shè)備 點(diǎn)擊:1556 喜歡:0
某單位生產(chǎn)的某SAE4130零件抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長率、脫碳層的指標(biāo)要求高,對熱處理操作提出了苛刻的要求。原來處理的零件經(jīng)常因抗拉強(qiáng)度偏高多次回火后才能達(dá)到指標(biāo)要求,偶爾有因屈服強(qiáng)度偏低而需再次淬火。為使得多次淬火返工能有依據(jù),特進(jìn)行重復(fù)淬火的工藝試驗(yàn)。工藝試驗(yàn)后對試樣進(jìn)行金相以及各項(xiàng)機(jī)械性能指標(biāo)的檢測,各項(xiàng)指標(biāo)合格,給返工提供了依據(jù),同時也積累了生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。對3.2mm厚的SAE4130板材制成的封閉容器進(jìn)行多次試驗(yàn),試驗(yàn)后從中加工拉伸試片。圖1所示為容器形狀示意圖。
航標(biāo)中規(guī)定“制件允許重復(fù)熱處理。重復(fù)淬火次數(shù),對于厚度大于1mm的零件,允許不超過二次;對于厚度小于或等于1mm的制件,僅允許一次”。零件用3.2mm厚板材,按標(biāo)準(zhǔn)可以進(jìn)行重復(fù)二次淬火(即共淬火三次)。我們采用模擬零件的容器(見圖1 )進(jìn)行多次淬火+回火的工藝試驗(yàn),確認(rèn)返工是否對材料組織、性能造成不良影響,是否能達(dá)到要求的指標(biāo)σb≤1230MPa、σ0.2≥1030MPa、δ5≥7%。
1.工藝試驗(yàn)
(1)工藝試驗(yàn)方法
拉伸試樣的形狀、尺寸和實(shí)驗(yàn)方法按GB228-1976進(jìn)行,用WE-100B萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)測定各力學(xué)性能;用FUTURE-TECH FM-700型硬度計按GB224-87進(jìn)行脫碳層測試。用DMI5000M金相顯微鏡檢查金相組織。
(2)試驗(yàn)工藝
采用進(jìn)口的愛協(xié)林可控氣氛熱處理爐進(jìn)行氣氛保護(hù)淬火。采用下列工藝進(jìn)行一次、二次、三次淬火,后進(jìn)行回火。
淬火:850~860℃,90~110min , 油淬。
回火:460~500℃,60~70min , 空冷。
各碳勢控制參數(shù)為:甲醇為1.0~1.6l/h,丙酮為0.3~0.9 l/h,氮?dú)鉃?/span>1.1 ~1.4m3/h,爐壓是1000~1500Pa,碳勢0. 4%~0.5%。
(3)試驗(yàn)內(nèi)容
分別取三個容器(容器編號為1#、2#和3#)進(jìn)行一次、二次、三次淬火+回火處理,試驗(yàn)后檢查金相組織、脫碳、機(jī)械性能,并作對比分析。
2.試驗(yàn)結(jié)果
(1)多次淬火回火后力學(xué)性能結(jié)果見表1。
表1 多次淬火回火結(jié)果對照
容器 編號 | 力學(xué)性能結(jié)果 | 檢查 項(xiàng)目 | 備注 | ||
σb/MPa | σ0.2/MPa | δ5(%) | |||
1 | 1227 | 1190 | 10 | 脫碳, 力學(xué)性能 | 一次淬火 合格 |
1199 | 1173 | 11 | |||
1205 | 1179 | 11 | |||
2 | 1148 | 1104 | 9.3 | 二次淬火 合格 | |
1131 | 1089 | 11 | |||
1153 | 1106 | 9.4 | |||
3 | 1227 | 1170 | 8.9 | 三次淬火 合格 | |
1217 | 1166 | 9.2 | |||
1202 | 1143 | 8.9 |
(2)試驗(yàn)結(jié)果及分析
圖2為一次淬火回火(1#)、二次淬火回火(2#)和三次淬火回火(3#)試驗(yàn)容器金相組織及晶粒度照片,各容器金相組織及晶粒度的對照見表2。
圖2 1~3次重復(fù)淬火后的組織及晶粒度
表2 幾次淬火回火后金相組織及晶粒度的對照表
容器編號 | 金相組織 | |
1 | 回火索氏體 | 10級 |
2 | 回火索氏體 | 10級,晶界加粗 |
3 | 回火索氏體 | 9級,晶界加粗 |
從對照表中可以看出三次淬火后的晶粒要比一次的低1級,但仍能達(dá)到9級,仍屬于細(xì)晶粒。進(jìn)行三次淬火回火后與一次淬火回火后組織無明顯差異。
依據(jù)此次工藝試驗(yàn),對某爐強(qiáng)度偏低的零件進(jìn)行了三次淬火處理,返工后零件合格。經(jīng)過對零件后續(xù)加工進(jìn)行跟蹤,至后續(xù)爆破工序,抽取零件進(jìn)行爆破,爆破結(jié)果合格。驗(yàn)證產(chǎn)品能夠滿足設(shè)計使用要求。
3.結(jié)語
經(jīng)過此次工藝試驗(yàn),驗(yàn)證了SAE4130化學(xué)成分正常時可以重復(fù)1~2次淬火,中間無需退火、正火。每次淬火后需按工藝正常回火,壓力零件進(jìn)行3次淬火后,材料組織正常,爆破抽驗(yàn)合格,滿足設(shè)計使用性能。此次試驗(yàn),為產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了經(jīng)驗(yàn)積累,給零件返工提供了依據(jù)。