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沧州优质的渗氮硬度 样品免费邮寄

2024/3/28
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沧州渗氮硬度 知识


钢板淬火变形的研究

工件在加热和冷却过程中,由于表层和心部的冷却速度和时间的不一致,形成温差,导致体积膨胀和收缩不均而产生热应力。在热应力的作用下,由于表层开始温度低于心部,收缩也大于心部,而使心部受压;当冷却结束时,由于心部后冷却体积收缩不能自由进行而使表层受压,心部受拉。即在热应力的作用下终使工件表层受压而心部受拉。这种现象受到冷却速度,材料成分和热处理工艺等因素的影响。当冷却速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷却过程中在热应力作用下产生的不均匀塑性变形愈大,后形成的残余应力就愈大。另一方面钢在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时,因比容的增大会伴随工件体积的膨胀。工件各部位先后相变,造成体积变化不一致而产生组织应力。

组织应力变化的终结果是表层受拉应力心部受压应力,恰好与热应力相反。组织应力的大小与工件在马氏体相变区的冷却速度,形状,材料的化学成分等因素有关。热应力在组织转变以前就已经产生,而组织应力则是在组织转变过程中产生的。在整个冷却过程中,热应力与组织应力综合作用的结果,就是工件中实际存在的应力。这两种应力综合作用的结果是十分复杂的,受着许多因素的影响,如成分、形状、热处理工艺等。就其发展过程来说只有两种类型,即热应力和组织应力,作用相反时二者抵消,作用相同时二者相互迭加。不管是相互抵消还是相互迭加,两个应力应有一个占主导因素,热应力占主导地位时的作用结果是工件心部受拉,表面受压。组织应力占主导地位时的作用结果是工件心部受压表面受拉。在薄板淬火中,钢板冷却引起翘曲变形的诱导因素是不均匀冷却,而影响冷却均匀性的原因很多,在采用同一种冷却方式的前提下,诸如钢板冷却前的板形和表面质量、冷却区长度、上下喷孔水量比、喷孔分布间距、喷孔与板的间距等都对钢板的变形产生不同程度的影响。

国内中厚板淬火主要是针对普通钢板,采用进口的辊式淬火机。

根据淬火钢板规格和种类的不同,淬火可分为两种方式:连续通过淬火或高压低压段间歇式。武钢采用连续式,宝钢采用连续式和间歇式,浦钢采用间歇式。淬火机组需配套建设供水和水处理系统,要求水质纯净、实现自循环,这样钢板淬火均匀。辊式淬火机由上下两组辊道组成,上下两排喷嘴位于辊道之间,钢板高速出炉,连续通过炉后的辊式淬火机组,实现运动中淬火。目前国内武钢、宝钢、舞钢的调质线均由德国LOI热工工程有限公司提供,包括1座辐射管加热无氧化辊底式炉和1台辊压式连续淬火机,可进行钢板的淬火。浦钢采用原美国DREVER公司设备,鞍钢系引进日本住友二手设备。中厚板淬火机德国LOI公司处于技术领先地位。

目前中厚板淬火处理后的平面度在ZOmm/mZ以上,用此设备无约束淬火处理薄板(4mm以下),,由于水量、喷淬角度等原因会造成淬透性好的装甲板变形剧烈,难以或无法校平。

国内对于低于3mm厚度的钢板淬火,多采用人工出料、淹没冷却方式,淬火变形量大达到50mm/mZ,淬火后在矫直机上整形,生产效率低,易出现废品,热处理工艺达不到批量生产的要求。



沧州渗氮硬度 新闻


    白点是热轧钢坯和大型锻件中比较常见的缺陷,是钢的内部破裂的一种。


       白点的存在对钢的性能有极为不利的影响,这种影响主要表现在使钢的力学性能降低,热处理时使锻件淬火开裂,或使用时发展成更为严重的破坏事故,所以在任何情况下,都不能使用有白点的锻件。不同的钢对白点的敏感程度是不同的,一般认为容易发生白点的钢有铬钢、铬钼钢、锰钢、锰钼钢、铬镍钼钢、铬钨钢等。其中以含W(C)大于0.30%、W(Cr)大于1%、W(Ni)大地2.5%的马氏体铬镍钢及铬镍钼钢等对白点的敏感性大。白点的形成原因是钢中的氢的脱溶析出聚集,在钢的纵断面上形成的银亮白色粗晶状的圆形或椭圆形的斑点。它往往使锻件和坯材的内部产生裂纹。模具钢5CrNiMo、5CrMnMo等容易发生白点,若增加碳化物元素Cr、Mo和V后可以降低白点的敏感性。这类钢在生产中一定要注意脱气和加强大锻件的锻后缓冷或去氢退火。

   5、氧含量

   对模具钢一般都未规定钢中的允许的气体含量。随着氧含量的增加,氧化物的颗粒和数量都随之增加,钢的疲劳性能降低,热裂纹也容易产生。有人曾对4Cr5MoSiV1钢进行过试验,氧含量好不超过1.5*10-5,哪日本山阳特殊钢公司规定高纯净度钢氧含量不大于1.0*10-5。因此,近年来,为了提高模具的制造质量。国内外的模具钢逐渐在向低氧含量的方向发展。

   6、碳化物的不均匀度

   碳化物是绝大多数模具钢的必需组分,除可溶于奥氏体的碳化物外,还会有部分不能溶于奥氏体的残留碳化物。碳化物的尺寸、形态、分布对模具钢的使用性能等有十分重要的影响。关于碳化物的尺寸、形状和分布是与钢的冶炼方法、钢锭的凝固条件以及热加工变形条件等有关。过共析钢的碳化物可能在晶界形成风状碳化物或是在加工变形中碳化物被拉长而形成带状碳化物或者二者兼有,莱氏体模具钢中,存在一次碳化物和二次碳化物,在热变形的过程中,网状的共晶碳化物大多可以破碎,碳化物先沿变形方向延伸,产生带状,随着变形程度的增加,碳化物变得均匀、细小。碳化物的不均匀性对淬火变形、开裂、钢材的力学性能的影响较大。

   7、偏析

   偏析即钢的成分与组织不均匀性的表现,这是在模具钢的低倍组织的检验中常存在的一种缺陷。是钢锭在凝固过程中形成的,与钢的化学成分和浇注温度等有关。一般分为树枝状的偏析、方形偏析、点状偏析等。由于树枝状的偏析的存在,使负然各个不同的方向的力学性能表现出明显的差异。方形偏析是由于铸锭结晶时,在柱状晶的末端与锭心等轴晶区间,聚集了较多的杂质和孔隙而形成的。严重的方形偏析,对钢材的质量的影响是显著的,特别是切削加工量很大的零件或心部受力的模具零件。偏析除了影响模具钢力学性能的等向性外,对模具的抛光性能也有一定的影响。因此,国外相关的标准中有严格的规定。

   8、疏松


   疏松是钢的不致密性的表现。疏松多数出现在钢锭的上部及中部,在这些地方因为集中了较多的杂质和气体造成的。由于疏松缺陷的存在,降低了钢的强度和韧性,也严重地影响了加工后的表面的粗糙度,在一般的模具钢中的影响不是特别大,但如冷轧辊、大型的模块、冲头和塑料成形模具零件等都有较严格的要求。如深型腔的锻模和冲头要求疏松不超过1级或2级,用于表盘或透光件等的塑料模具用钢,要求疏松不超过1级。



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