渗碳后的淬火热处理安排在什么位置
渗碳后的淬火热处理安排工件渗碳后要进行热处理,目的是:提高渗层表面的强度、硬度和耐磨性;提高心部的强度和韧性;细化晶粒;消除网状渗碳体和减少残留奥氏体量。淬火热处理一般做如下安排:
1、直接淬火法:直接淬火法是指工件渗碳后随炉降温(或出炉预冷)到760—860℃后直接淬火的方法。随炉降温或出炉预冷的目的是为了减少淬火内应力与变形,同时,还可以使高碳的奥氏体中析出一部分碳化物,降低奥氏体中的碳浓度,从而减少淬火后残留的奥氏体,获得较高的表面硬度。
2、重新加热淬火:工件在渗碳后冷却到奥氏体完全转变,可能转变成铁索体/珠光体,或马氏体组织,接着重新将它加热到所希望的淬火温度,然后淬火。这种方法可以得到晶粒较细的组织。此外,也可以安排一次中间同火,在最后淬火加热之前还可以进行一些切削加工,例如切除部分渗碳层。为了避免重复加热引起太大的变形,对易于变形的工件,可规定进行一次或几次预热。
3、回火:渗碳零件淬火后,接着在150~250℃之间进行回火处理。对于非合金钢,回火温度一般为150-180℃,对于合金钢则为160- 200℃。经过这种处理,可降低组织应力,而在最外层保持有利的压应力。此外,回火改善了渗碳淬火零件的可磨削性,降低了磨削裂纹敏感性。在此温度范围内,硬度的降低最多为5 hrc,大多为1—3 hrc。回火对于耐磨性和疲劳强度的影响,不同的作者有不同的见解。
4、高合金钢渗碳件的热处理:对于高强度合金渗碳钢,特别是铬镍钢(如12crn13a、12cr2n14a、20cr2ni4a、18cr2ni4w等).因合金元素含量较高,经渗碳后表面含碳量达0.8%-1.0%时,采用直接淬火会显著地增加残留奥氏体量,严重地影响零件的使用寿命。对这类钢,渗碳后的热处理必须设法减少残留奥氏体量,还要注意改善切削加工性的问题。一般采用在渗后、重新加热淬火之前增加中间高温回火工序的工艺方案。
(1)若采用一次淬火法,应在淬火之前增加一道高温回火;
(2)若用二次淬火法,则要在第一次淬火(或正火)之后、第二次淬火之前增加一道高温回火,目的是使渗碳件表面软化,硬度降到30 hrc左右,以改善切削加工性能,并减少以后淬火时的变形。
高温回火温度一般为640~ 680℃,保温3—8 h,渗碳件经过高温同火后再进行淬火,其表层为淬火马氏体+少量残留奥氏体十碳化物,心部为低碳马氏体组织;再经低温回火后,表层为回火马氏体+少鼍残留奥氏体+碳化物,心部为低碳回火马氏体。高合金钢的中间高温回火还有降低最终淬火后残留奥氏体量的作用。如18cr2ni4w钢渗碳后,需经过2—3次高温回火,并且一般选用较高的回火温度(680—700℃),每次保温3h。