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雙金屬復合耐磨鋼板的淬火工藝及淬火裂紋問題
作者:角鋼    來源:www.elsoshvar.com    點擊數:   更新時間:2019年08月19 【字體: 】 

 通常從雙金屬復合耐磨鋼板的淬火介質上,可分為水淬、油淬、有機物淬等。隨著科技發展,現在又出現了一些新的淬火工藝,主要是:

 
      1、高壓氣冷淬火法——工件在強惰性氣流中快速均勻冷卻,可防止鋼板表面氧化,避免開裂,減少畸變,保證達到所要求的硬度,主要用于工模具鋼的淬火。這項技術最近進展較快,應用范圍也有很大擴展。
 
      2、強烈淬火法——采用高壓噴射淬火介質,使其強烈地噴射在工件表面上,通過控制噴射淬火介質的壓力、流量和配比,調整其冷卻能力,促進均勻冷卻,能獲得鋼板表面硬度均勻且畸變小的優質工件。這種淬火方法對提高合金鋼板產品的壽命效果顯著。
 
      3、沸騰水淬火法——采用100 ℃的沸騰水冷卻,可獲得較好的硬化效果,用于鋼板的淬火或正火。目前這項技術已成功運用于對球墨鑄鐵的淬火。
 
      4、熱油淬火法——采用熱的淬火油,使工件在進一步冷卻之前的溫度等于或接近Ms 點的溫度,以便把溫度差減至最小,能有效地防止淬火工件的畸變和開裂。將小尺寸的合金工具鋼制冷沖模在160~200℃的熱油中淬火,可以有效減少畸變并避免開裂。
 
雙金屬復層耐磨鋼板淬火裂紋的七大原因:
 
      1、原材料已有缺陷而導致的淬裂
      如果原材料表面和內部有裂紋,在熱處理之前未發現,有可能形成淬火裂紋。在金相顯微鏡下觀察,該裂紋兩側有脫碳層,且脫碳層中鐵素體的晶粒粗大。
 
      2、夾雜物導致的淬裂
      如果零件內夾雜物嚴重,容易造成應力集中,淬火時將有可能產生裂紋。
 
      3、因原始組織不良而導致的淬裂 
    (1)若鋼板的顯微組織具有嚴重的帶狀偏析或化學成分嚴重偏析,在淬火時會引起極大的組織轉變應力。再者,碳化物聚集處易發生過燒現象,因而使零件容易發生開裂。 
    (2)如果鋼板在淬火前殘余內應力較大,在淬火時容易造成開裂,出現該情況的零件,往往存在晶粒粗大,有魏氏組織等現象。 
    (3)零件經一次淬火后若需返修,在第二次淬火前又未經消除組織應力,則有可能在第二次淬火中產生裂紋,其裂紋往往沿著第一次的淬硬層分布。
 
      4、淬火溫度不當而造成的兩種淬裂
    (1)儀表的指示溫度低于爐子實際溫度,使實際淬火溫度偏高,造成過熱淬火,導致零件發生開裂。凡過熱淬火開裂的顯微組織,均存在著晶粒粗大和粗大馬氏體,產生的裂紋主要以沿晶的形式存在。 
    (2)鋼板實際含碳量高于鋼材牌號所規定的含量,若按原牌號作正常工藝淬火時,等于提高了鋼板的淬火溫度,故容易造成零件過熱和晶粒長大,使淬火時應力增大而可能引起淬裂。
 
      5、淬火時冷卻不當而造成的淬裂
      淬火時由于冷卻不當,也會使零件發生淬裂事故。例如鋼板在淬火時有形成淬火裂紋的傾向。尤其當碳含量處于上限以及零件直徑在7~8mm時易發生開裂。故淬火時選擇合適的冷卻介質極其重要。另外,一些零件的結構較復雜,截面尺寸變化又較大,如果冷卻劑選擇不當,壁薄部位容易造成應力集中而導致淬裂。
 
      6、機械加工缺陷導致的淬裂
      由于機械加工不良,在零件表面留下了深而粗的刀痕,在淬火冷卻時,造成該處應力集中而導致裂紋。      
 
      7、零件外形對淬火裂紋的影響
      零件幾何形狀不合理或截面過渡區厚薄相差較大,在淬火時均易因應力集中而產生裂紋,另外,若零件的鍛造流線分布不良,亦可能在淬火時造成淬裂缺陷。
 

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