等温淬火
加工工艺
等温淬火是指工件淬火加热后,若长期保持在下贝氏体转变区的温度,使之完成奥氏体的等温转变,获得下贝氏体组织的淬火方式。
简介
等温淬火是将奥氏体化后的工件淬入Ms点以上某温度的盐浴中等温保持足够长时间,使之转变为下贝氏体组织,尔后于空气中冷却,这种淬火方法称为等温淬火,如图1曲线e所示。
由于等温温度比分级淬火高,减小了工件与淬火介质的温差,从而减小了淬火热应力,又因贝氏体的比体积比马氏体小,而且工件内外温度较为一致,故淬火组织应力也较小。因此,等温淬火可以显著减小工件变形和开裂倾向,适宜处理形状复杂、尺寸要求精密的工具和重要的机器零件,如模具、刀具、齿轮等。
同分级淬火一样,等温淬火也只能适用于尺寸较小的工件。等温温度和时间应视工件组织和性能要求,由该钢的TTT图确定。等温温度越低,获得淬火硬度越高。一般认为采用肘。+30℃等温可获得良好的强度和韧性。等温时间可根据工件心部冷却到等温温度所需要的时间再加上TTTT图上该温度下完成组织转变所需要的时间来确定。除了上述几种典型的淬火方法外,近年来还发展了许多提高钢的强韧性的新的淬火工艺,如高温淬火,循环快速加热淬火,高碳钢低温、快速、短时加热淬火和亚共析钢的亚温淬火。
基本性质
把钢件加热使其奥氏体化并均匀化后,使之快冷到贝氏体转变温度区间(260~400℃),放入温度稍高于Ms点的硝盐浴或碱浴中,等温保持一定时间(一般在浴槽中保温时间为30~60min),使奥氏体转变为贝氏体,然后取出置于空气中冷却的淬火工艺。
工艺目的
①获得下贝氏体以增强钢材的强度、硬度、韧性、耐磨性和塑性。
②等温淬火变形量少,硬度较高并兼有良好的韧性。
③等温淬火后一般情况下无需再进行回火。
工艺步骤
第一步:奥氏体化处理
第二步:奥氏体化后冷却处理;
第三步:贝氏体等温处理;
主要应用
①一般用于中碳以上的钢,低碳钢一般不采用等温淬火;
②适用于尺寸较小的工件;
③适合于处理形状复杂、尺寸精度要求较高的工具和重要的机器零件,如模具、刀具齿轮等。
④适合于形状复杂,要求变形小,处理后具有高硬度和强韧性的塑性韧性的工件。
⑤常用于合金钢、高碳钢小尺寸零件及球墨铸铁件。
⑥用于支腿齿轮。
等温淬火组织
马氏体 贝氏体复相(BT/M)热处理是提高材料强韧性的重要途径。钢的中温转变曲线以270℃为界分为上下两部分,在330℃和240℃分别出现两个鼻尖,在270℃以上等温,形成上贝氏体;在270℃以下等温,形成下贝氏体。
试验指出:在胞点以上于270℃等温28min形成体积分数为20%左右的下贝氏体时,强韧性较好。在240℃等温时,沿晶界形成下贝氏体针,强韧性下降。Ms点以下在180℃等温60min,强韧性最好。此时,先形成少量马氏体,促发下贝氏体的形成。图2是65Nb钢经1150℃加热奥氏体化后,于270℃等温280min后的下贝氏体一马氏体复合组织。
图2中黑色长针是下贝氏体.分布极不均匀,图2中间有一条碳化物偏析带,带中碳化物呈点状分布,带的中心有一条共晶碳化物的链。原材料中碳化物呈点状,易溶于奥氏体,因此带内基体合金元素含量较高(与GCr15钢不同,GCr15钢中碳化物偏析带内的粒状碳化物颗粒较粗。不易溶于奥氏体中,因此带内基体合金元素含量较低),下贝氏体孕育期较长。所以偏析带内下贝氏体数量较少。灰色基体是马氏体+残留奥氏体+碳化物。
参考资料
最新修订时间:2022-08-26 10:25
目录
概述
简介
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