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工件硬度不均该如何处理?

  2022-07-01 阅读:12

热处理过程:加热——保温——冷却。

在生产加工过程中,工件硬度不均处理起来相当棘手,最近我们就遇到了类似的问题。

工件淬火硬度不均的可能原因,软点是指小区域出现硬度低的现象,而其往往为磨损或疲劳损坏的中心,在十分重要的零件上是不允许出现的,其原因是多方面的,应从影响硬度的人、机、料、法、环和检六大因素进行分析,从影响因素入手,下面将造成硬度不均匀的原因归纳如下。

①原材料质量不合格,例如组织晶粒过于粗大或零件表面发生脱碳,淬火后出现硬度不均匀。

②出现组织的严重不均匀,例如组织不合格(如碳化物偏析、碳化物聚集等)、存在大块的碳化物或大块的自由铁素体等,它们直接影响表面硬度的均匀性,使材料的淬透性差,厚截面上下不易淬火,造成硬度不均匀。

③淬火加热温度低或保温时间短,炉温分布不均、炉内温差大、工件彼此接触阻挡了热量的传递等,造成工件的加热不均,奥氏体成分不均匀,碳化物溶解不足,或者亚共析钢中铁素体未全部溶入奥氏体中,或者工件表面存在氧化皮和盐渣也可造成工件表面硬度的不均匀,另外含钨的合金钢在950℃以上温度进行长时间加热后,使钢中形成碳化钨而引起硬度不均,高碳钢、高硅钢则由于过热引起组织石墨化而产生硬度不均等。

④工件的表面出现脱碳层或存在有氧化皮、锈斑等造成表面的脱碳,或者在冷却介质中未上下运动,造成工件的局部形成气泡,阻碍了冷却过程。

⑤淬火冷却不良,工件淬火时冷却速度不够快,在冷却介质中没有充分冷却。冷却介质老化、存在杂质,例如冷却水中存在油污、肥皂水、漂浮的杂物,冷却时工件表面存有气泡;或者冷却介质未进行强制循环而导致局部发生蒸汽膜,冷却介质性能下降,使工件淬火后表面硬度不均。

⑥尺寸较大的工件冷却不均,一是工件在冷却介质中未作平稳的上下或左右运动,二是淬火出现工件堆集现象等,冷却介质未流动或搅拌,因此降低了冷却速度,造成硬度不均匀。

⑦在水中淬火冷却的工件由于蒸汽膜的作用,造成局部出现硬度不均,出现软点等,其检验方法有采用锉刀、盐酸腐蚀和研磨表面等几种方法,可根据具体情况选用合适的方法,通常用6~8in(1in=0. 0254m)的中纹平锉刀检查硬度,零件的硬度在60HRC以上锉刀打滑,硬度在58~60HRC范围则稍微锉得动,硬度在58HRC以下锉刀与零件之间有摩擦力

如上图材质42CrMo法兰类工件,要求调质(淬火+高温回火)后硬度为26~30HRC;但实际调质后硬度总无法满足要求。多番折腾后最新批次采用真空淬火加多次回火暂时达到硬度要求了;但不知后面批次能否持续。阅者中如有行家,望指点一二,感激不尽。

确定项有:材料42CrMo合格(无氧化皮、金相组织不均匀等缺陷)


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