淬火溫度又稱淬火加熱溫度,是指對工件進(jìn)行加熱的最高溫度。那么淬火溫度對各種鋼的影響有哪些?優(yōu)化淬火溫度能提高工模具壽命嗎?
一、簡介 淬火溫度又叫淬火加熱溫度,是指對將進(jìn)行淬火處理的工件進(jìn)行加熱所達(dá)到的最高溫度,也是其進(jìn)行冷卻處理時(shí)的初始溫度,其在臨界溫度以上。通常亞共析鋼的淬火溫度為Ac3以上30~50度;共析鋼或過共析鋼的淬火溫度為Ac1以上30~50度。
淬火溫度
二、淬火溫度對各種鋼的影響有哪些 1、淬火溫度對高硼高速鋼顯微組織的影響 在普通高速鋼材料中,加入適量硼來取代普通高速鋼中價(jià)格昂貴的合金元素,設(shè)計(jì)了一種新型的高硼高速鋼材料。經(jīng)研究淬火溫度對0.4%~0.5%C和1.0%~1.5%B的高硼高速鋼顯微組織的影響。結(jié)果表明,高硼高速鋼的鑄態(tài)組織由鐵素體、珠光體和少量馬氏體以及硼碳化合物組成,硼碳化合物由M23(B,C)6、(W,Mo)2(B,C),M3(B1.5,C0.5)和M(B0.7,C0.3)組成,呈網(wǎng)狀和魚骨狀沿晶界分布。淬火處理后,基體組織轉(zhuǎn)變成板條馬氏體,含有4%殘留奧氏體,硼碳化合物的類型沒有發(fā)生變化,但數(shù)量減少。在950~1100℃內(nèi)淬火,硼碳化合物局部發(fā)生溶解,出現(xiàn)斷網(wǎng)現(xiàn)象;隨著淬火溫度的升高,斷網(wǎng)現(xiàn)象越來越明顯,從而減輕了對基體的割裂作用。 相關(guān)結(jié)論: (1)含0.3%~0.5%C和含0.5%~2.5%B的高硼高速鋼的鑄態(tài)顯微組織由鐵素體、珠光體和少量馬氏體以及硼碳化合物組成,硼碳化合物呈網(wǎng)狀和魚骨狀沿晶界分布;并且,硼碳化合物由M23(B,C)6、(W,Mo)2(B,C),M3(B1.5,C0.5)和M(B0.7,C0.3)組成。 (2)高硼高速鋼經(jīng)高溫淬火后,基體組織都轉(zhuǎn)變成了強(qiáng)韌性好的板條馬氏體,并含有少量殘留奧氏體,含量在4%左右; (3)在950~1050℃范圍內(nèi)淬火,硼碳化合物發(fā)生局部溶解,出現(xiàn)斷網(wǎng)現(xiàn)象,隨著淬火溫度的升高,斷網(wǎng)現(xiàn)象越來越明顯。 (4)高硼高速鋼經(jīng)淬火處理后,硼碳化合物的類型沒有發(fā)生變化,其數(shù)量減少。 2、淬火溫度對M2高速鋼力學(xué)性能的影響 隨淬火溫度的升高,M2高速鋼的硬度、紅硬性增加,但超過某一極限溫度(1250℃左右)時(shí),鋼的硬度、紅硬性又開始下降。與此同時(shí)隨淬火溫度的升高,M2高速鋼的韌性逐漸降低,特別是超過1220 ℃時(shí),韌性下降明顯。 單純從提高刀具的硬度、耐磨性、紅硬性的角度考慮,M2高速鋼采用高的淬火溫度是有利的,但淬火溫度過高,高速鋼韌性顯著降低,而且過高的淬火溫度使熱處理能耗增加,熱處理爐的壽命縮短,導(dǎo)致刀具的生產(chǎn)成本提高。因此對于制作硬度和紅硬性有特殊要求的刀具,M2高速鋼的淬火溫度宜選擇1230~1250℃,而對于韌性有特殊要求的刀具,M2高速鋼的淬火溫度宜在1190~1220 ℃之間進(jìn)行調(diào)整。 3、淬火溫度對中碳鋼的組織和強(qiáng)韌性的影響 (1)提高淬火溫度可以逐漸減少中碳鋼淬火組織中片狀馬氏體的數(shù)量,獲得以板條馬氏體為主的組織。繼續(xù)提高淬火溫度,將會(huì)在板條馬氏體邊界形成明顯數(shù)量的薄片狀殘留奧氏體。 (2)在500℃回火1.5h+4h,并未改變淬火馬氏體的主要特征;片狀馬氏體的孿晶界上有滲碳體析出,但仍保留有孿晶亞結(jié)構(gòu);板條狀馬氏體內(nèi)的魏氏組織形態(tài)的滲碳體正在溶解,板條邊界析出了短條狀的滲碳體。板條邊界殘留奧氏體在回火時(shí)的分解,促進(jìn)了滲碳體沿板條馬氏體邊界的連續(xù)析出,形成了連續(xù)分布的滲碳體薄片。 (3)適當(dāng)提高中碳鋼的淬火溫度,可以通過增加淬火組織中的板條馬氏體比例,來改善高溫回火狀態(tài)下的斷裂韌度。隨著板條馬氏體數(shù)量的增多,鋼在斷裂時(shí)表現(xiàn)出以塑性斷裂機(jī)制為主的斷裂特點(diǎn)。 (4)經(jīng)較高溫度淬火并回火后,由殘留奧氏體分解引起的沿馬氏體邊界連續(xù)分布的滲碳體,會(huì)大大損害鋼的斷裂韌度,造成一定的晶間斷裂傾向。 (5)延長500℃的回火時(shí)間,可以通過碳化物的球化及片狀馬氏體內(nèi)孿晶亞結(jié)構(gòu)的逐漸消除,提高淬火及高溫回火狀態(tài)下的斷裂韌度值,增大鋼在斷裂時(shí)塑性斷裂機(jī)制的比例,大大減小晶間斷裂的危險(xiǎn)。
淬火溫度
三、優(yōu)化淬火溫度提高工模具壽命 淬火溫度是鋼件淬火過程的重要工藝參數(shù),常用鋼的淬火溫度在熱處理手冊和有關(guān)技術(shù)書中都有數(shù)據(jù)可查,在生產(chǎn)中一般皆以此為選擇淬火溫度的依據(jù),這是無可非議的。但是,隨著近兒年來對馬氏體形貌和強(qiáng)韌化原理的深人研究,以及大量的工藝試驗(yàn)和實(shí)踐,為我們?nèi)绾胃侠淼剡x擇淬火溫度,提供了新的依據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。由于在制定工藝或?qū)嶋H操作中,能正確選振和嚴(yán)格控制淬火溫度,往往可以使多種工模具的使用壽命顯著提高,取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
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