鍛件熱處理是根據鍛件的類型及所用原材料,合理制定熱處理的工藝參數。主要是加熱溫度、保溫時間和冷卻速度,并通過充分協調加熱技術,及加熱設備、加熱速度及加熱氣氛,以及冷卻技術、冷卻裝置、冷卻介質,獲得鍛件需要的金相組織和力學性能,避免出現熱處理缺陷(變形、裂紋和不正常組織等)。所以熱處理是鍛件成形的一個很重要加工工序,也是鍛件成形過程中必不可少的加工工序。鋼鍛件熱處理種類很多,對于中小鍛件熱處理,根據熱處理目的可分為兩大類。下面這篇文章就給大家簡單介紹一下。
1、預備熱處理,為后續鍛件金屬切削加工和后續熱處理做準備
對于滲碳鋼、軸承鋼鍛件,熱處理主要目的是為了能給鍛件金屬切削加工提供最佳切削性能,降低硬度、細化晶粒,改善不合理組織,也為后續熱處理做好組織準備。同時,部分零件也有作為敁終熱處理的,獲得所需要的力學性能,一般采用正火、等溫正火和退火。
對于汽車齒輪滲碳鋼鍛件,例如20CrMnTiH材料的齒輪鍛件,在鍛造成形空冷至室溫后,通常均需要進行再加熱,進行一次正火,使硬度下降,均勻組織,以改善切削加工性能和減小滲碳處理過程中產生的變形。
但是由于正火時的冷卻組織轉變是在連續冷卻過程中,即不在一個溫度范圍內進行,因此所得的組織不均勻。尤其當鍛件截面尺寸和冷卻條件不同時,更增加組織不均勻性。組織不均勻必將帶來硬度不均勻而使切削加工性能變壞,還使滲碳處理后的變形增加。為克服正火的這些缺點,一般均采用等溫正火取代正火。即將已冷卻至室溫鍛件重新加熱到較滲碳溫度略高的溫度(900℃?950℃以上),保溫一定時間后以30℃/min?42℃/min的冷卻速度冷至600℃?650℃,保溫一定時間,待奧氏體完成珠光體轉變,得到鐵素體和珠光體組織后自爐中取出空冷至室溫。采用等溫正火可以獲得均勻的組織,硬度波動小,且可通過調整加熱溫度、等溫溫度,調整 等溫正火后的鍛件硬度。
2、最終熱處理,使零件獲得所需要的金相組織和力學性能,直接使用
對于中碳鋼和中碳合金鋼鍛件,熱處理目的是為了提高產品的力學性能,切削加工后,多數不再進行熱處理,直接使用。熱處理保證達到產品規定的力學性能要求,即具有一定的強度、硬 度,又有較好的塑性和韌性,并能具有適中的硬度,易于切削加工。如發動機曲軸、連桿等一般采用調質熱處理(淬火加高溫回火)。
但是對于金相組織和力學性能要求高的調質鍛件,在鍛件及終熱處理(調質)之前,還需進行一次退火或正火,以均勻組織、細化晶粒,并改善切削加工性,然后進行調質熱處理。例如某鍛造企業為了確保其汽車發動機連桿金相組織達到1級?4級,在調質熱處理之前增加了余熱等溫正火,使連桿金相組織達到3級以內。
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