復(fù)相淬火韌性化的機(jī)理主要是未溶鐵素體保留在淬火組織中,鐵素體是韌性相,硬度低(80 - 90HBW),塑性好,延伸率高(≥45%-50%),斷面收縮率≥850%- 90%,能防止淬火應(yīng)力集中和阻止裂紋擴(kuò)展;同時(shí)保留少量鐵素體在不降低強(qiáng)度的前提下,能顯著提高室溫和低溫沖擊韌度,強(qiáng)韌至提高,還降低了冷脆轉(zhuǎn)變溫度。因淬火溫度低,使鋼的晶粒顯著細(xì)化,增加了晶界數(shù)量,使有害雜質(zhì)P、Sn、Sb等界面濃度降低,凈化了晶界,從而抑制了回火脆性。復(fù)相淬火處理的組織特征為:馬氏體1 - 1. 5 級(jí)、鐵素體約4 級(jí),約5%-8%(體積分?jǐn)?shù))呈均細(xì)分布,有較好的強(qiáng)韌性配合,消除了在使用中砂輪割刀發(fā)生脆裂等不安全因素,同時(shí)消除了淬裂、橢圓扭曲變形,合格率100% ,與傳統(tǒng)的工藝相比使用壽命提高50%,成本降低60%,經(jīng)濟(jì)效益顯著,用戶滿意。砂輪割刀,材料為45鋼,有效厚度為2mm,要求熱處理硬度52 -56HRC, 淬火后不允許有橢圓扭曲變形及裂紋。
原熱處理工藝為830 ~850℃ x4min 鹽浴爐加熱,淬入5%-10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))NaCl 水溶液中,水溫≤4℃ , 210 - 230℃ x 2h 硝鹽回火。處理結(jié)果:合格率60%-65%,其余橢圓變形扭曲占25%- 30% ,淬裂報(bào)廢的約占10%。對(duì)橢圓變形超差者須退火后校正重新淬火,工藝繁瑣,增加了工時(shí)和成本,經(jīng)濟(jì)效益差。為了解決變形、開裂問題,曾嘗試用提高淬火溫度、改變淬火介質(zhì)的方法,即改淬火溫度為860℃ , 淬入150 - 180℃硝鹽中。這種工藝雖能達(dá)到技術(shù)要求,但因加入時(shí)所用的氯化鹽會(huì)不斷地帶入硝鹽槽,使硝鹽很快老化,使用幾天就得更換硝鹽,成本太高,在實(shí)際生產(chǎn)中很難實(shí)施。為此,進(jìn)行了多種工藝試驗(yàn),如亞溫淬火、復(fù)相淬火、常規(guī)淬火、高頻加熱設(shè)備淬火。
表中數(shù)據(jù)表明:亞溫淬火和復(fù)相(兩相區(qū))淬火,均能滿足砂輪割刀技術(shù)要求。它們相同之處在于都屬不完全淬火,存在有韌相鐵素體組織,不同點(diǎn)是亞溫淬火之前需要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,而復(fù)相淬火不需要預(yù)處理,因此,復(fù)相淬火生產(chǎn)成本低,生產(chǎn)效率高。砂輪割刀淬火之前裝夾具時(shí),用巾10mm螺桿將砂輪割刀串聯(lián)起來,割刀之間用M12×10螺母隔開使之淬火加熱、冷卻均勻。
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