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    1. 工具鋼球化退火工藝

      發布者: 發布時間:2016/11/18 10:13:30 閱讀:次 【字體:

         工具鋼經過球化退火可以獲得紉球狀珠光體組織,常用的球化退火工藝有普通球化退火和等溫球化退化,其工藝曲線如圖3.10所示。兩種工藝的加熱溫度是一致的。合理選擇退火加熱溫度是能否獲得球狀珠光體的關鍵。高碳工具鋼加熱到高于4、而又不超過一定溫度范圍時,其組織是奧氏體和大量的未溶解碳化物。未溶解的碳化物在加熱時團聚,成為隨后冷卻時形成球狀碳化物的核心。加熱溫度愈高,球狀核心愈少,退火后的球狀珠光體愈租。低合金工具鋼退火加熱超過一定的溫度就會出現片狀珠光體的組織,幾種典型的工具鋼的球化退火的加熱溫度如表3.4所示。

        圖3.10 普通球化退火(n)和等溫球化退火(b)工藝曲線

      圖3.10 普通球化退火(n)和等溫球化退火(b)工藝曲線

        表3.4 幾種典型工具鋼球化退火工藝規范

      表3.4 幾種典型工具鋼球化退火工藝規范

        在表3.4中所列的溫度范圍內可以得到均勻的細球狀珠光體和適中的硬度.具有優良的切削加工性能和淬火工藝性能。

        工具鋼加熱到退火溫度之后,大約經過30。40min層片狀碳化物和一些細小的網狀碳化物就已經轉變為球狀,因此,有效的保溫時間3/4。1h已足夠了?紤]到實際生產中大批裝爐的情況,還要加上透燒的時間,后者則取決于加熱爐的特點、工件大小和裝料方式等因素。

        普通球化退火是在爐內緩設地連續冷卻,碳化物的粒度與冷卻速度有關。冷卻速度過大,例如低合金工具鋼以100。300 Y/h冷卻,奧氏體格在較低的溫度范圍內分解,形成粒度很紉的“點狀珠光體”。冷卻速度愈慢,奧氏體分解的溫度愈高,球狀珠光體的粒度愈大。為了獲得粒度適中的球狀珠光體,不同鋼種的冷卻速度有所不同。等溫球化退火是盡快冷卻到等溫溫度,然后保溫一段時間,使奧氏體在等溫下分解,等溫溫度決定著球狀珠光體的粒度和硬度。不同鋼種的合適的等溫溫度如表3.4所示。在實際生產中,退火時常常裝料較多,冷卻速度比較但,雖然進行等溫操作,但實質上是一種連續與等溫相結合的遲火。

        有些模具及冷軋輥在制造過程中還安排調質工序。調質處理后可得到比較細小均勻的滲碳體,為最后熱處理的淬火過程做好組織推備。此外,有人認為,調質狀態的比體積(比容)和淬火狀態的比體積之差小于退火與調質的比體積差,因而以前者為原始組織,淬火畸變和內應力較小,也減少了淬火開裂的危險性。

        在工序中增加一道調質處理,將會增加能量消耗,對于大批量生產的工模具,應盡可能省去這一工序。但是對某些模具,尤其是大型復雜模具和冷軋輥,調質工序是保證最終熱處理質且的重要措施之一。為了通過調質工序消除網狀碳化物,調質加熱溫度應接近4h。

        碳化物超細化處理是20世紀80年代發展起來的低合金工具鋼預先熱處理方法”i,將鋼加熱到1000。l 050霓高溫,使二次滲碳體充分溶人奧氏體中.然后直接進行等溫淬火或淬火,隨后做適當的回火處理(當超細化之后不需要進行機械加工時,可以省去回火處理)。固溶一等溫淬火碳化物超細化工藝如圖3.11所示。一般工具鋼經過球化退火之后,碳化物顆粒的直徑大致在1MM左右。碳化物超細化處理可使碳化物直徑降低到01。o.3Pm。細小的碳化物有利于淬火加熱時溶人奧氏體,因而淬火加熱溫度可以適當降低,這樣可獲得很紉的臭氏體品粒,淬火后成為隱針狀馬氏體并分布著細小、均勻、圓度好的滲碳體質點,從而提高了工具鋼的強度、韌性和接觸疲勞強度。

        圖3.11 固溶。等溫淬火碳化物超細化處理工藝

      圖3.11 固溶。等溫淬火碳化物超細化處理工藝

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