钢的化学成分对临界温度影响的分析.pdf

的化学成分对临界影响的分析
长江挖掘机厂工艺处(G6460060赵振东
众所周知,Ac3临界点是确定亚共析铄热处理工
每加元1%时对临点的影响
艺参数的重要依据。如钢的退火、正火及淬火等加热
对A相变点(723℃)「对A3相変点(910℃)
至奥氏体化的温度都是由临界点为侬据确定的。然
而,专业手册所提供的临界点A1、A3等均为一定
值,如不加以分析地进行应用,有时可能会造成误
解,产生质量问题。因为对任意钢种化学成分的各元
素均有一个范固,即便是同一钢种,由于实际成分的
差别,其临界温度也未必相同。在生产上曾发生过这
样的侧证,45钢临界温渡为780℃(手册提供值),
℃
采用770℃淬火却获得全部马氏体;有时870℃淬火、
N
获得的马氏体也并不組大;有时820tて.淬火发生开
裂;而有时采用840℃淬火,硬度却不足。因此,有
Acg(℃)=912-370C-2.74Mn+27-3Si-6.35Cr
必要对钢的临界点及其影啊有一个全面的认识。
32.7+95.2V+1907i+72AI
1.钢的临界点及合金元素的形响
.5iNb+5.57W
钢的临界点是采用任意符合钢种要求成分的试
+435N-900B+16.2CMn+32.3C?
样,在要求条件下利用膨胀仪等手段测定的。其定
#15.4C.Cr+48CNi+4.32si.C:
结果为一个温度点。可以说,?上述方法定的临界
17.3SI-MO-18.6SI-NI+4 80MN-NI
点,也仅仅代表所用成分的别。对于具体钢种,化学
+40.5Mo~V+174c2+2.46Mn
成分的各元素均有一定范围,并允许含有微量的其他
-6.86S2+0.322C2+9.90M
合金元素,由于合金元素对临界温度均有不同程度的
+1.24N2-60.2Vz
(1)
影响,如表所示。即便是同一牌号的钢种,化学成分或Aca(じ)=908-2.237C+0.4385P
完全相同的几率甚小,也就是说,每一钢种的临界点
+0.3049S1+0.372V-0.3443Mn
并非一个温度值,而是一个温度范問。手册中所提供
0.23Ni+2(C-54+0.06N)(2
的临界点,应该是这个温度范围内的一个点。
式()元素成分用百分含量,式(2)元素成分
有关文獻提供的Ae点计算式定量地表明了各合用百分含量的100倍(其中P为含量的1000倍)计
金元素对临界点的影响程度。
算
A???4ト令令
采用上式计算可知,对于优质碳素钢,其Ac点
率高,加之高温回火的温度低于退火和正火,所以能的攝度范围约40℃。有文献测试两组不同成分的
大大降低能耗,而且设备简单、操作容易
利用锻造余热正火,与一般正火相比,不仅可提40Cr钢的Aeg点分别为840℃(成分为:0.38C、
高的强度,而且可提高塑性秈韧性,降低冷脆变
30Si、0.66Mn、0.95Cr、0.18Ni、0.016P
温度和缺囗敏感性,如20 Crmnti钢锻后在730~630で0.028S)和805℃(成分为:0.42c、0.29S、
之间以20じ/h左右的冷速冷却取得了良好的结果
69Mn、0.87Cr、0.14i、0.01P、0.013S)、两点
利用后余热正火
差为35℃。而热处理手册提供的40Cr的Ag却为
对簖态QT600-2制曲轴进行铸造余热正火处
782℃(未提供成分)。然而,以上测试采用的40Cr
理,只要根据气温条件,灵活掌握开箱时间,完全可钢成分并不是两个极限成分。可以推斷,40Cc钢的
以消除一般正火生产周期长,锛件氣化严重、变形实际Aa点变化范国一定大于35℃,按式(2)计算
大、能耗高的缺点,力学性能和金相组织完全符合技Ag点的范围约60℃,这与文献提供的数据是吻合
术指,显著降低了生庐成本。
的。因此,我们就不难理解,在实际生产中同一钾种
以上只是对热处理加热工艺的节能途径和取得的正常溶火有时也会发生裂或溶不硬的原因。
效果进行了简单叙述,实际推广应用还駕广大热处理
2.加热氏体化度的正确定
工作者不断努力,通过实验优选出适宜的工艺参数,
传统的淬火加热温度是以手肝给定的Ag点(亚
从而在实际生产中为节能降耗作出贡献
共析钢)为依据,按下式确定
(19980415)
完全悴火()=Ac3+(30~50)
2e1994-2008ChinaAcademicJoumalElectronicPublishingilouse.Allrightsreservedhtp//www.cnki.net
亚温淬火(T)=Acっ-(5~15
从以上分析可知,手册给定的Ag点仅代表该钢
真空气淬炉料的改进
种的测定成分条件,如以此值确定淬火加热温度,对
该钢种的所有成分并非都是正确的,有时也就会出现
山东临沂药械厂(27600)张臣道李年修
加热温度不足,淬不硬,或轻度过热开裂和初性不足
我厂国产真空气淬炉料筺为殖机带的由10mm
等质量事故。作者认为,科学而正确地确定淬火加热不锈钢(1Cr18Ni9T)焊制而成的网格状筐,其网眼
温度,应以钢的实际成分为依据,参考手册所提供的尺寸为100mmx80mm。使用几次后,底平面网格
Aeg点,调节淬火温度。对重件、易并裂件,应对即出现不同程度的弯曲变形,造成模具与管底平面由
每批用材成分试淬,通过测试淬火硬度或观察组织,最初的线接触,发展到员部点接触,局部悬空。在加
判定其温度选择的合理性。
热过程中容易引起模具因官重而产生的热变形。
式(5)、(6)为有关文提供的钢的淬火最高硬
为解决这一阿题,我们制备了形状、大小与淬火
度的公式,可供应用时参考。
筺底相同的厚石墨板(其上均布大径通风孔),将其
获得99.9%马氏体的硬度(HRC)=60√C+20
放入筐中。由于石墨具有很好的高温强度,自身不存
(5}
在变形向题,这样,檬具与筐底内石板一直呈接
或全马氏体硬度(FHRC)=29+51(%C)の1(6)融,因而消除了因筐底不平致使模具因自重而产生的
此两式仅可应用于小機面零件,工件尺寸增大,变形。
质量效应的影啊会使冷却不足,其硬度要低些
也可不用料筺,直接将石是板放在炉床上,模具
在制定淬火温度时,我们发现,按传统习惯(对置于其上。但装出炉囈小心,以防落工件砸坏炉
亚共析钢、其他钢种也有类似问题》其温度控制为膛。另外,还要采取描廳,防止小件在谇火风冷时被
适应。如40Cr钢淬火温度为840t10(830
火繼傲如此改进后,使用效果良好。据国专
850℃),当然,对大多數成分的40r钢是正磅的,家介络,一块石是板可使用100炉次,而钢制億仅能
但是对于具体成分所对应的A点更高些的钢件,采用10次左右
用840±10℃就不能达到完全淬火的目地,实际上也
最撚,用石板后不仅提高了模具猝火质量,而
只是双相区谇火。相反,对于戒分所对应的Acg点翛且大大降低了成本。
(19980415)
低的钢,则840土10℃就显得有些備高了。前言中所
提到的例证也是这种情况。
炉底板的改进
对比看到,国外一些发达国家手册提供的悴火温