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邯鄲市冠標(biāo)金屬制品制造有限公司
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熱處理工藝與方法
發(fā)表時間:2015-11-11 11:45:36

1、中碳素鋼ML35、35或SRWCH35K,對大于16mm8.8級的螺栓就淬不透,而改用45鋼后就容易解決?


  通常8.8級螺栓用ML35、35或SRWCH35K制造,當(dāng)截面大小不同時,由于淬透程度不同,雖然采用同一調(diào)質(zhì)工藝,其力學(xué)性能卻不盡一致。螺栓鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,馬氏體硬度越高。對于整個截面受力的螺栓淬火后,體積分?jǐn)?shù)要求獲得約90%的馬氏體組織,表明試樣臨界直徑全部淬透,淬透程度越高,調(diào)質(zhì)后屈強(qiáng)比也越大。屈強(qiáng)比的增大意味著能達(dá)到所需要的機(jī)械性能;否則就是沒淬透,淬透程度越差,機(jī)械性能也越差,將影響最終質(zhì)量。


  碳對淬透性具有強(qiáng)烈的影響,在C≤0.35%時對淬透性的貢獻(xiàn)與錳相當(dāng);當(dāng)碳含量為0.37%時,鋼的淬透性剛好滿足技術(shù)條件的要求。當(dāng)C≤0.40%時,每提高0.10%,HRC硬度值可提高6HRC。鋼中的碳含量由0.32%提高至0.40%,距淬火端距離J7.5mm的HRC提高了約8HRC,達(dá)56HRC,硬度值隨碳含量增加而增加。

  我們常用淬火硬度控制熱處理質(zhì)量就是這個道理。但是對于45鋼,由于淬透性較低,只適合尺寸小于20mm的高強(qiáng)度螺栓。多年來,許多企業(yè)對截面直徑在22~27mm的螺栓也采用45鋼,而調(diào)質(zhì)處理恰恰忽略了淬透性這個最重要的質(zhì)量特性。由于截面尺寸效應(yīng),螺栓尺寸越大淬火后硬度越低,淬硬層越淺,金相組織表層則有大量針狀和板條狀馬氏體,而心部依然是鐵素體加珠光體組織,這時高強(qiáng)度螺栓的綜合力學(xué)性能也越低。尺寸大于30mm時表面甚至無法得到馬氏體組織。


2、高強(qiáng)度螺栓在輸電鐵塔上的應(yīng)用,有何要求?


  高強(qiáng)鋼將在輸電線路上大量采用,與高強(qiáng)鋼相匹配的高強(qiáng)度螺栓選型問題是供應(yīng)商關(guān)心和討論的問題之一。這一問題主要包括桿件的孔壁承壓和高強(qiáng)螺栓抗剪切2 個方面。


  輸電鐵塔上采用的高強(qiáng)螺栓和土建結(jié)構(gòu)及橋梁結(jié)構(gòu)中使用的高強(qiáng)螺栓不同,其采用的是高強(qiáng)度粗制螺栓,其強(qiáng)度滿足相應(yīng)的級別(8.8級及以上),但加工標(biāo)準(zhǔn)還是大六角頭螺栓(GB/T5780),其受剪、受拉的計算也仍然采用普通螺栓的計算公式。通常計算和選用螺栓規(guī)格時,原則上在滿足受力要求和螺栓間距布置的前提下,盡量采用小直徑的螺栓;在滿足強(qiáng)度要求的前提下,盡量采用低級別的螺栓。

  對于使用Q345、Q390及以上高強(qiáng)鋼的構(gòu)件,對于小規(guī)格的角鋼,6.8級螺栓較為合適;對于大規(guī)格角鋼,8.8級螺栓規(guī)格經(jīng)濟(jì)較為合適。不推薦使用10.9級螺栓,節(jié)點板建議采用等強(qiáng)度鋼板。Q420高強(qiáng)鋼用在受力較大的部位,且接頭螺栓大部分處于雙剪狀態(tài)。


  由于10.9級螺栓在酸洗除銹時容易造成氫脆斷裂,且缺乏成熟的運行經(jīng)驗,建議不采用10.9級螺栓。4.8級螺栓和6.8級螺栓價格差別不大,而且1個6.8級螺栓可以解決許多受力不大的輔助材料的實際問題,卻要用2個4.8級螺栓才能解決。因此,在鐵塔中螺栓M16和M20采用6.8級熱浸鋅螺栓,M24螺栓宜采用8.8級熱浸鋅螺栓,以減少節(jié)點板,減輕塔重。


3、選用硼鋼能生產(chǎn)高強(qiáng)度螺栓嗎?制造10.9級高強(qiáng)度螺栓應(yīng)注意哪方面?


  含硼鋼是以錳和硼為基礎(chǔ)代替鉻鋼或鎳鋼的低合金鋼。硼元素作為合金元素加入鋼中,只要有0.001%~0.002%就能顯著提高淬透性,增大鋼材的可淬透尺寸,提高淬火后鋼材截面內(nèi)組織和性能的均勻性。

  冷鐓用鋼一直采用中碳鋼或低合金鋼,這些鋼變形性能差(需球化退火預(yù)處理和中間軟化退火),且機(jī)械性能差、脫碳嚴(yán)重。而降低碳含量,提高冷鐓變形能力,加硼以提高降碳而損失的淬透性,這就是使用硼鋼的基本意義。

  含硼鋼是以微量的硼代替數(shù)量較多的其它合金元素,因此,與淬透性水平相當(dāng)?shù)钠渌辖痄撓啾,合金總含量低,高溫變形抗力小,容易塑性變形?/P>

  應(yīng)注意:①熱加工對硼在固態(tài)鋼中的各種存在形態(tài)之間的變化影響是最大,當(dāng)鋼中硼元素含量超過0.003%時,在晶界出現(xiàn)低熔點的Fe-C-B三元共晶,則產(chǎn)生熱脆性而使熱加工性能變壞;②硼的主要作用是提高淬透性,因此必須保證固溶硼的含量在一個合適范圍,大于0.001%,以免損害淬透性,另外,硼能否起到應(yīng)有的作用,在很大的程度上取決于熱處理制度的選擇和操作情況;③淬火溫度應(yīng)根據(jù)鋼的含硼量、化學(xué)成份和淬火前硼的狀態(tài)等條件來選擇,而不應(yīng)固定不變,熱處理制度中回火溫度降低,會加大含硼鋼螺栓的延遲斷裂傾向。許多研究和實踐經(jīng)驗還證明,含硼鋼在淬火前增加正火極有好處,可以消除或減少硼相,改善含硼鋼淬火、回火后的性能。


  10B21、10B28、10B33、20MnTiB 及ML20MnTiB在螺栓中使用量最多,螺栓最終的力學(xué)性能由制造緊固件的材料品質(zhì)所決定,而10B21、20MnTiB和ML20MnTiB含碳量下限均低于0.20%,不能滿足標(biāo)準(zhǔn)對材料的要求;當(dāng)螺栓強(qiáng)度≥1040MPa、硬度在33~39HRC的要求時,是靠降低回火溫度達(dá)到的,當(dāng)采用425℃再回火溫度試驗后硬度和強(qiáng)度均下降,不能滿足標(biāo)準(zhǔn)中的最低回火溫度的性能要求。生產(chǎn)實踐可以看出,螺栓的機(jī)械性能,不但取決于熱處理工藝和金相組織,更重要的是應(yīng)具有良好的化學(xué)成分配合。


4、有何方法洗凈緊固件表面的殘油?


  談不上清洗好方法,主要是針對冷鐓加工或切削加工時緊固件表面附著的冷卻油殘油、熱處理油中淬火后緊固件表面殘油的清洗。

 

 、賶A水清洗法


  最簡單的堿水清洗是直接加熱或間接加熱式的清洗槽,清洗液是3%~10%的N2CO3或NaOH水溶液。對滲碳或碳氮共滲的自攻螺釘,回火前的中間清洗多用加熱到50~70℃的5%~10%的碳酸鈉溶液。連接式網(wǎng)帶爐即屬于此類。緊固件清洗一般采用噴淋和浸入雙重方式,若用熱水沖洗效果更好,最后利用高壓氣流進(jìn)行干燥。堿水清洗方法最主要缺點是清洗效果不太好,尤其是緊固件的盲孔和凹槽部易有污斑和殘留物。對于堿水清洗產(chǎn)生的廢水必須進(jìn)行中和處理,并回收廢油,達(dá)到相關(guān)環(huán)保要求方可排放。


  ②金屬清洗劑清洗方法


  為克服堿水清洗方法的缺點,提高清洗效果,目前可采用專用金屬清洗劑,將清洗劑在40~70℃的水中稀釋成1%~3%溶液,將緊固件在溶液中浸泡15~20min,然后用熱水漂洗,最后用脫水機(jī)進(jìn)行脫水處理?杉尤肭逑礄C(jī)內(nèi)使用。金屬清洗劑清洗方法的缺點是價格貴,并有難聞的氣味,對緊固件有一定的腐蝕作用,廢水污染環(huán)境,因此,必須對廢水進(jìn)行處理,并回收廢油。


 、塾袡C(jī)溶劑清洗方法


  采用三氯乙烷、三氯乙烯等有機(jī)溶劑清洗,清洗效果佳。在常壓下以浸泡或噴淋方式清洗淬火緊固件時,有機(jī)溶劑的揮發(fā)和飛濺污染環(huán)境。為此,應(yīng)用密閉減壓溶劑真空清洗法的全套裝置,利用真空泵把空氣排出,緊固件在沒有空氣情況下和高密度的溶劑蒸汽接觸,進(jìn)一步提高清洗效果,并靠真空蒸溜回收溶劑和油;厥蘸蟮挠椭腥軇┖坑20%降至4%以下,低于三氯乙烯環(huán)境衛(wèi)生規(guī)定的50ppm。


 、苋紵撝


  冷鐓或機(jī)加工的緊固件在進(jìn)入熱處理工序之前,需要清洗掉表面的油類。為此,可把緊固件在脫脂爐內(nèi)加熱至350~400℃使油份汽化或燃燒,以達(dá)到緊固件去油的目的或表面除磷的效果。燃燒脫脂法僅適用于熱處理前的清洗,也能清洗冷卻油、防銹液等輕質(zhì)、低粘度及低沸點油類。高粘度、高沸點的重質(zhì)淬火油燃燒后會有大量殘留物和碳黑附著在緊固件表面,達(dá)不到清洗目的。


  對于要求表面高度清潔的緊固件如航空螺栓、汽車發(fā)動機(jī)連桿螺栓等,目前采用真空或超聲波等高級清洗技術(shù),以代替常用的對大氣臭氧層具有破壞作用的含氯烴類物質(zhì)作為溶劑的清洗方法,可以實現(xiàn)高效環(huán)保清洗。


5、45#鋼螺母熱處理裂紋產(chǎn)生的原因是什么?


  45#鋼H10級M30螺母,調(diào)質(zhì)后發(fā)現(xiàn)六角橫截面上沿圓周方向有肉眼可見的弧形及徑向裂紋,支承面上亦有肉眼可見的環(huán)形裂紋。這是常見的熱處理裂紋,斷口表面大部分無光澤,局部已發(fā)黑,小部分有光澤且有撕裂狀條帶(為打斷斷口時造成),未見其他缺陷。

 

  金相檢驗裂紋兩側(cè)未見脫碳層,打開的裂紋斷口表面大部分氧化變黑,而后打斷的小部分?jǐn)嗫谟薪饘俟鉂,說明表面氧化變黑是高溫回火時氧化所致。裂紋為沿晶開裂,尾部較尖,走向瘦直而剛健。裂紋兩側(cè)邊緣未見脫碳,有兩種可能原因:一是淬火前并沒有裂紋,淬火冷卻時開裂,裂紋兩側(cè)未見氧化脫碳;二是因為螺母開裂嚴(yán)重,裂紋較多,所取樣品為熱處理后裂紋擴(kuò)展時的擴(kuò)展裂紋。筆者認(rèn)為,裂紋為淬火開裂、熱應(yīng)力和組織應(yīng)力疊加致淬火應(yīng)力明顯增大而導(dǎo)致螺母開裂。


  建議,原淬火工藝為830℃,顯微組織中有局部過熱組織,現(xiàn)改為800~810℃,把采用水溶液淬火冷卻改為快速淬火油。油類淬火介質(zhì)的冷卻能力比水差,特別是在300~200℃范圍內(nèi)冷卻速度比水低得多。因此,用快速淬火油冷卻比水緩和,即能達(dá)到淬火目的,又可減少螺母內(nèi)螺紋的變形。


6、風(fēng)電機(jī)組42CrMo鋼螺栓調(diào)質(zhì)的回火溫度對金相組織有哪些影響?


  對于42CrMo鋼10.9級螺栓調(diào)質(zhì)淬火應(yīng)充分奧氏體化,獲得約90%的馬氏體組織,當(dāng)回火溫度為540℃時,其組織和性能最好,這是在低、中溫回火時,馬氏體、鐵素體二相強(qiáng)度相差大,易引起應(yīng)力集中和偏析現(xiàn)象,致使組織不均勻,性能也不達(dá)標(biāo)。而42CrMo鋼螺栓在540℃回火時,二相強(qiáng)度差別減小,有利于改善應(yīng)力分布和組織的均勻化。


  42CrMo鋼螺栓經(jīng)淬火后回火,回火溫度對金相組織的影響都經(jīng)歷了從粗大到細(xì)小的變化過程。淬火后不同回火過程,主要是淬火組織應(yīng)力的消除、組織的穩(wěn)定化和基體組織碳化物析出過程。低于400℃回火時,組織為回火馬氏體、未溶鐵素體以及少量的殘余奧氏體,中、低溫回火時析出的碳化物較細(xì)小。


  隨回火溫度的升高,碳原子不斷析出,形成碳化物,先析出的碳化物不斷長大,形成回火托氏體,到540℃時,碳化物繼續(xù)長大并粒狀化,馬氏體轉(zhuǎn)變成鐵素體組織,形成回火索氏體和未溶鐵素體,此時,鋼的強(qiáng)度、硬度下降,塑性以及沖擊韌度有較大幅度提高。生產(chǎn)實踐表明,42CrMo鋼螺栓調(diào)質(zhì)的回火溫度必須在540℃以上,否則低溫沖擊功-45℃≥27J有可能不合格。

 

7、奧氏體型不銹鋼如何強(qiáng)化?


  如常用06Cr19Ni10(304)或12Cr18Ni9(俗稱18-8鋼)奧氏體型不銹鋼。加熱時不發(fā)生相變,不能通過熱處理方法強(qiáng)化力學(xué)性能,其強(qiáng)度較低,塑性、韌性較高。對于奧氏體型不銹鋼一般要求提高抗腐蝕性能和抗塑性,消除冷作硬化的緊固件,應(yīng)進(jìn)行固溶處理;對于形狀復(fù)雜、不宜固溶處理的緊固件,可進(jìn)行去應(yīng)力退火;含鈦或鈮的不銹鋼,為了獲得穩(wěn)定的抗腐蝕性能,可進(jìn)行穩(wěn)定化退火以及敏化處理等。


  固溶處理適合任何成分和牌號的奧氏體型不銹鋼,加熱推薦溫度范圍一般為950℃~1050℃,保持一定時間之后快速冷卻的工藝方法。穩(wěn)定化退火加熱溫度選擇很重要,選擇原則應(yīng)是高于(FeCr)23C6的溶解溫度,一般在750~860℃之間。消除應(yīng)力處理主要去除機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的應(yīng)力或去除加工后的殘留應(yīng)力,可加熱至1010~1120℃,加熱保溫后緩慢冷卻。通常敏化處理制度為加熱到650℃,保溫5~6h空冷。對于一些特殊使用場合,為更嚴(yán)格地考核材料的抗晶間腐蝕能力,依據(jù)緊固件將來使用的溫度及材料的含碳量,以及是否含鉬元素等因素而采用不同的敏化制度。


  奧氏體型不銹鋼不能用熱處理方法強(qiáng)化,但可以通過冷加工變形得以強(qiáng)化(冷作硬化、形變強(qiáng)化),使強(qiáng)度提高,塑韌性下降。奧氏體型不銹鋼螺栓、螺母及制品,經(jīng)冷鐓冷擠壓加工變形強(qiáng)化后,存在較大的加工應(yīng)力,這種應(yīng)力的存在導(dǎo)致在應(yīng)力腐蝕環(huán)境中使用時,增加了應(yīng)力腐蝕的敏感性,影響尺寸的穩(wěn)定性。為減小應(yīng)力,可采用去應(yīng)力處理。一般是加熱到260~400℃,保溫2~6小時后空冷或緩冷。去應(yīng)力處理不僅可減少緊固件的應(yīng)力,而且在斷后伸長率無大改變的情況下,使硬度、強(qiáng)度及疲勞極限得到提高。


  奧氏體型不銹鋼不能用熱處理方法調(diào)整力學(xué)性能,但可以利用冷作硬化來改善提高,應(yīng)用于制造不銹鋼螺栓,冷作硬化效果與鋼材含碳量和變形量有關(guān),隨著冷加工壓縮比的增加,冷作硬化效果增強(qiáng)。

 

8、如何降低熱處理保護(hù)氣氛的消耗,以降低成本?


  鋼鐵緊固件在各種氣體介質(zhì)中加熱時,由于各種氣體對鋼的不同作用,在鋼的表面會發(fā)生氧化、脫碳等發(fā)應(yīng),其化學(xué)成分和質(zhì)量發(fā)生變化。常用的可控氣氛中含有氫、一氧化碳、甲烷、二氧化化碳、氮、水份和微量的氧等。為此,緊固件加熱時應(yīng)通入保護(hù)氣氛。目前網(wǎng)帶爐采用甲醇與丙烷或甲苯滴注式裂解作為保護(hù)氣氛的主力。常用的有甲醇+丙烷、甲醇+甲苯、氮甲醇等有機(jī)液體裂解可控氣體。氮氣可控氣體用于緊固件加熱的爐中,由于不會引起脫碳、可在低碳鋼、中碳鋼淬火加熱保護(hù)。這種氣體的Co含量很低,所以價格便宜很多。生產(chǎn)實踐證明,采用氮甲醇?xì)夥湛山档统杀炯s20%~30%,經(jīng)濟(jì)效益顯著。


  甲醇按CH3OH→Co+2 H2在800℃以上分解,其組成為1/3 Co和2/3 H2,并有少量的CO2、H2O和CH4。隨反應(yīng)溫度的不同存在著形成游離碳的趨勢,是一種具有弱滲碳性或非滲碳性氣體,而具有保護(hù)氣體的作用。


  氮氣是惰性氣體,無毒、不污染環(huán)境,沒有燃燒爆炸危險性,稱為綠色熱處理氣氛。氮甲醇?xì)夥罩饕M份為N2、H2、Co,有微量H2O、CO2、CH4。調(diào)整氮和甲醇的混合比,爐內(nèi)氣氛中Co可在0~33%范圍內(nèi)變化,而氣氛中H2的濃度總是兩倍于Co的濃度,余量為N2。由于甲醇屬于弱滲碳劑,所以當(dāng)爐內(nèi)碳勢達(dá)到一定時(一般規(guī)定為0.35%C~0.40%C),為了使?fàn)t內(nèi)碳勢迅速提高以滿足生產(chǎn)的需要,需向爐內(nèi)添加一定量的富化氣,采用向爐內(nèi)通入保護(hù)氣總量2%~5%的丙烷氣或滴注甲醇,以此來迅速提高碳勢,達(dá)到工藝設(shè)定值。爐內(nèi)分解后的氣體比例基本是20%CO,40%H2和40%N2。值得注意的是N2的流量為10~15L/min。


  丙烷是易燃易爆物品,遇到強(qiáng)烈碰撞會爆炸燃燒,甲苯則是強(qiáng)滲碳性有機(jī)液體裂解氣體。甲苯是易制毒品的試劑,減少丙烷、甲苯的用量,可有效地減少不安全的因素,也可降低有害氣體對員工的危害程度。

 

9、鈹青銅彈性墊圈彈簧制品的熱處理?


  鈹青銅是一種典型的時效析出硬化型合金,廣泛用于儀器儀表、航空航天工業(yè)、核電工業(yè)和電子電器工業(yè)產(chǎn)品上的彈性墊圈彈簧制品。鈹青銅的主要元素成分有銅、鈹和鎳。目前我國生產(chǎn)的鈹青銅材料主要有3種型號:QBe2.5、QBe2.0、QBe1.9牌號,為了檢測方便,通常采用硬度法,技術(shù)要求320~380HV。鈹青銅板材料有多種狀態(tài),不同狀態(tài)的鈹青銅熱處理后的顯微組織和硬度是有所區(qū)別的。其中有4種狀態(tài):即C態(tài)(軟態(tài),即淬火狀態(tài))、CY4態(tài)(1/4硬)、CY2態(tài)(半硬)、CY(態(tài)硬態(tài),即淬火后冷軋狀態(tài))。

 

  鈹青銅的熱處理工藝主要為固溶+時效。通過固溶和時效處理可提高其硬度和強(qiáng)度,但對于優(yōu)良的電或熱傳導(dǎo)性能和抗蝕性能沒有影響。


  固溶處理后材料不僅具有良好的塑性,可進(jìn)行加工成型,最重要的是能為后續(xù)的時效強(qiáng)化作準(zhǔn)備。試驗和生產(chǎn)實踐表明,鈹青銅的固溶溫度以760~800℃為宜,可避免溫度過高或過低產(chǎn)生的弊病。為提高表面質(zhì)量,加熱常在保護(hù)氣氛中進(jìn)行。保護(hù)介質(zhì)有多種,與氨分解氣比較,酒精裂解氣體具有純度高,氣氛穩(wěn)定、水分少等優(yōu)點。


  時效處理一般在真空爐內(nèi)保溫2h后隨爐冷卻。鈹青銅固溶處理的冷卻速度一般越快越好,尤其在370~705℃范圍內(nèi),更要快速冷卻。一般規(guī)定要在3秒內(nèi)將固溶加熱的材料放入水中攪拌冷卻,否則達(dá)不到固溶效果,影響鈹青銅的質(zhì)量。冷卻介質(zhì)一般為10~18℃的清潔自來水即可,方便、實用、價廉。

  鈹青銅在固溶和時效后具有優(yōu)異的綜合性能,如高的強(qiáng)度、硬度和疲勞性能。對彈性要求較高的緊固件,要進(jìn)行正常時效。通過對幾種狀態(tài)的鈹青銅進(jìn)行不同溫度的狀態(tài)處理,發(fā)現(xiàn)C態(tài)(軟態(tài))和CY4態(tài)(1/4硬)的鈹青銅時效溫度不能超過350℃,維氏硬度分別為380HV和401HV;而CY2態(tài)(半硬)、CY態(tài)(硬態(tài))的鈹青銅時效溫度不能超過320℃,維氏硬度分別為405HV和399HV;超過該溫度后,材料的硬度開始降低,晶界反應(yīng)量增加,即發(fā)生過時效。為此,應(yīng)調(diào)整技術(shù)要求為360~410HV較妥。


  時效溫度一般為320℃左右,晶內(nèi)析出明顯的線條,晶界上出現(xiàn)局部細(xì)小的粒狀析出物。溫度在320~340℃進(jìn)行時效時,不僅能縮短工藝時間,還能獲得符合要求的綜合力學(xué)性能,對于彈墊、彈簧件即有一定強(qiáng)度和較高彈性,是可行的。

 

  鈹青銅的時效處理應(yīng)在保護(hù)氣氛爐、真空爐或者井式氣體循環(huán)電爐中進(jìn)行,采用真空時效325℃×2.5~3h后抗拉強(qiáng)度1245~1255MPa,斷后伸長率8.5%~9.0%,硬度385~395HV;而外觀質(zhì)量也能達(dá)到要求,對環(huán)境無污染。


10、如何優(yōu)化45#鋼高強(qiáng)度螺栓淬火強(qiáng)韌化工藝?


  生產(chǎn)中常用45#鋼制造大規(guī)格8.8級高強(qiáng)度螺栓,熱處理調(diào)質(zhì)工藝采用830~840℃淬火+中、高溫回火。由于直徑較大,一般采用水溶液冷卻,但水淬易使鋼中出現(xiàn)裂紋和產(chǎn)生較大的變形,在頭部、六角邊緣尤為嚴(yán)重。因此,改進(jìn)45#鋼的熱處理工藝,引起了同行的極大興趣。


  多年來,大家習(xí)慣用亞溫淬火解決45#鋼淬火開裂問題。亞溫淬火加熱時,由于組織中存在未溶鐵素體,淬火后被嵌入馬氏體內(nèi)而成為殘留鐵素體,若按照最新GB/T3098.1-2010標(biāo)準(zhǔn),淬火后馬氏體應(yīng)達(dá)到約90%,就判定為不合格產(chǎn)品。


  據(jù)最新資料,45#鋼的Ac1 和Ac3臨界點溫度分別為724℃和802℃,而選擇800℃恰恰在臨界溫度附近,從金相檢驗可以看到殘留鐵素體似有似無,處于一種臨界狀態(tài)。


  從金相檢驗可知,隨淬火溫度從770℃升高至840℃,殘留鐵素體量已不明顯,830~840℃常規(guī)淬火,組織中沒有殘留鐵素體。在800℃淬火較低溫度下,為板條狀和片狀馬氏體共存,趨于細(xì)化且更加均勻,淬火應(yīng)力較小,有效地減緩了淬火開裂的風(fēng)險。


  從機(jī)械性能檢測可知,770~790℃亞溫淬火對殘留鐵素體嵌在馬氏體基體內(nèi),對馬氏體產(chǎn)生割裂作用,中、高溫回火時,會影響到回火托氏體、回火索氏體的連續(xù)性,在某種程度上對強(qiáng)度具有一定的削弱作用。在同一溫度下,800℃或常規(guī)淬火、回火后獲得的強(qiáng)度是相近的;鼗饘(qiáng)度的影響除了與回火溫度有關(guān)外,主要取決于馬氏體的固溶強(qiáng)化程度以及與碳化物之間的相對關(guān)系。


  對于800℃淬火而言,由于組織中似有似無的鐵素體對馬氏體的固溶度影響不大,因此,800℃和常規(guī)淬火組織中的馬氏體無論從組織形態(tài),還是固溶度都應(yīng)該是相似的,于是在Ac3附近(800℃)亞溫淬火+回火后,其強(qiáng)度與常規(guī)淬火回火后的強(qiáng)度差別不大。為此,45#鋼高強(qiáng)度螺栓淬火強(qiáng)韌化工藝建議為800℃淬水。

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