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淬火液溫度對硬度的影響

發布時間:2013-3-26 11:52:47
理想淬火組織是含碳低的細針馬氏體,如果淬火溫度較高致使馬氏體變粗并且殘奧量增加,所以在保證完全奧氏體化的前提下淬火溫度盡量采用較低;為避免奧氏體晶粒粗化,完全奧氏體化后的保溫時間不宜太長。 鑄鐵淬火溫度比完全奧氏體化溫度高30-50℃,存在很大的變化范圍,常在840-950℃之間。綜合考慮后,設計5種試驗淬火溫度:850℃,875℃,900℃,925℃,950℃。加熱采用SZX-12-10箱式電阻爐,加熱至預定溫度后保溫1.5h出爐淬火液淬火。 淬火液溫度對硬度的影響因工件材質不同而存在一定的差異。淬火后,用線切割機切出厚15mm圓柱形試樣進行硬度、金相測試。硬度檢測在HR-150A洛氏硬度計上進行,在圓柱形試樣橫截面上取徑向不同部位3點的平均值。金相觀察在金相顯微鏡下進行,部分采用X-650掃描電鏡觀察,并用EDAX能譜儀測定碳化物成分。 1、材料及試驗方法 選擇A、B、C3種不同成份低合金鑄鐵。試料在25kg中頻感應爐內熔化,澆入淬火工件,冷卻25min后開箱,并取樣進行化學分析。 2、試驗結果 2.1硬度
試樣 A B C
硬度HRS 218 238 232
2.2組織 試樣鑄態基體組織均為細珠光體,石墨是無定向均勻分布的片狀A型,B、C樣有少量小塊狀碳化物。淬火液淬火后,各工件基體組織均為細針馬氏體,B,C樣的組織中有小塊狀的合金碳化物,且C樣中更多些。淬火溫度逐漸上升,A樣基體組織晶粒變粗,石墨變小變少;B樣細針馬氏體變化小,合金碳化物及石墨變小變少;C樣馬氏體針增大,合金堿化物變小變少。 淬火液溫度對硬度的影響,隨著淬火溫度升高,A樣硬度下降,但在875-950℃間淬火后硬度基本一致,表明A樣在850℃淬火已能獲得較高硬度,淬火溫度繼續提高導致殘留奧氏體量增加及馬氏體組織粗化,工件在淬火液淬后硬度下降。 B樣硬度隨淬火溫度升高呈上升趨勢,這是因為較高硅量和Cr、Mo共同作用導致臨界溫度上升,最佳淬火溫度相應升高的緣故,表明B樣應選擇較高的淬火溫度,但以保證完全奧氏體化為宜。 C樣淬火后硬度隨著淬火溫度上升而變化的情況同B樣類似,因含碳量較低,且獨立存在碳化物較多,淬火后硬度明顯低于B樣,但在950℃淬火時與B樣接近,而此時組織中的獨立碳化物則變小而少,說明在高溫下已部分溶入基體而提高基體硬度、較低淬火溫度則起不到作用,表明C樣選擇較高淬火溫度。 3種試樣中,淬火后硬度以A樣最高C樣最差,但B、C兩樣中均有高硬度小塊狀合金碳化物,盡管基體硬度相對較低,但細針狀馬氏體+少量合金碳化物組織是較為理想耐磨組織,它的耐磨性應比純粹依靠基體耐磨A樣好。若論基體耐磨性,則以A樣為優。 鉻的存在既對是否出現獨立的合金碳化物有重要作用,又因它強烈穩定碳化物,同SA共同作用而使鑄鐵的最佳淬火溫度上移,因此,有鉻存在時,為使合金元素進入基體而獲得較高的淬火硬度,鑄鐵應選擇較高的淬火溫度。 淬火液溫度對硬度的影響因熱處理工藝,工件材質等存在差異,可根據實際工件材料和熱處理工藝進行調節淬火液溫度。
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