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一般工件盐炉淬火工艺

 
一般工件盐炉淬火工艺
 
1. 工艺流程
取活(检查技术条件、数量)→鉴别材料→确定淬火操作方式→选择卡具、捆绑铁丝→烘干→加热→冷却→清理油污→回火→喷砂→防锈→校直→检验→交出。
2. 淬火加热
(1)设备:中温盐浴炉,常用盐浴的成分配比及使用范围见下表
 

工件

单件

同批

维氏硬度/HV

600

600

600

600

偏差值

45

60

70

100


(2)加热方式如下:
  a.一般零件在烘干后,直接在淬火装炉加热。
  b.零件在盐浴中加热时,应采用悬吊方式,零件之间应保持适当间隙;另外,零件与电极之间的距离应不小于30mm;零件离盐浴表面应不小于50mm;零件要与地绝缘。

3. 淬火冷却
(1)冷却介质,其成份和工作温度如下表所示:
(2)在650℃冷却介质(质量分数)能力的比较,10%NaCl水溶液>50%NaOH水溶液>180℃左右碱液>柴油>机油>180℃左右硝盐>280℃左右硝盐。
(3)冷却方式
 a.单液淬火:工件只浸入一种冷却剂中,冷却到底。
 b.预冷淬火:工件在浸入冷却剂之前先在空气中适当降温以减少热应力。
 c.双液淬火:工件一般先浸入水中冷却,待冷到马氏体开始转变点附近,然后立取出浸入油中缓冷,在水中冷却的时间一般按工件的有效厚度3-5mm/s计算。
 d.分级淬火 :工件先浸入低温熔盐中冷却,其停留时间一般等于总加热时间的1/3-1/2,最后取出在空气中冷却。
 e.热浴淬火:工件只浸入150-180℃的硝盐或碱中冷却,停留时间等于总加热时间的1/3-1/2,最后取出在空气中冷却。
 f.等温淬火:将工件浸入等温熔盐中进行冷却,在熔盐中的温度和停留时间根据各种不同钢号的奥氏体等温转变曲线而定,停留时间要保持至奥氏体转变结束。

4.淬火操作
  对于有孔、洞、尖角、薄边、沟槽及凸缘等易裂的零件以及细长、薄板、薄壁和圆环等易变形零件,应由质量员组织三结合,共同研究防止淬裂及变形的措施,一般操作应遵守下列原则。
(1)轴形及长柱型工件要垂直进入冷却剂,并严格控制时间(有些可采用滚淬法)。
(2)板状工件要垂直进入冷却剂。
(3)筒形薄壁工件要垂直进入冷却剂。
(4)有凹面的工件冷却时将凹面向上。
(5)工件厚薄不均,应先将厚的部位浸入。

5.回火
(1)一般零件冷却到室温进行回火,形状复杂的零件要及时回火,以防变形开裂。
(2)等温淬火的工件不回火。

6.高速钢刀具淬火工艺
 6.1工艺流程
取活→检查材料→装卡→烘干→预热→加热→冷却→油(热校)或分级(清洗)或等温(清洗)→中检→回火→清洗→喷砂→防锈→校直→终检。
 6.2工艺操作
 (1)取活时看清图样,清查数量,检查材料,看清焊缝位置,确定淬火冷却方式,轻拿轻放。
 (2)选择卡具的原则:
  a.使刀具在加热过程中均匀受热。
  b.细杆、易弯曲的刀具要吊挂。
  c.刀具在操作过程中能保持平衡。
  d.据刀具的加热部位选择合理的卡具。
  f.对不能装夹的刀具,采用铁丝捆紧,注意铁丝在高温下不被拉断。
 (3)在中温盐浴炉预热:
  a.预热温度:800-850℃。
  b.预热时间:为高温加热时间的2-3倍。
  c.车刨刀坯,允许在箱式电炉中预热,时间为40-60min。
  d.一般刀具预热长度超过焊缝20mm左右。
  e.炉内卡具以2-4卡为宜。
 (4)在高温盐炉中加热:
  a.加热温度:1270-1300℃(W18Cr4V)
        1220-1250℃(W6Mo5Cr4V2)
        1250-1270℃(W9Mo3Cr4V)
 (5)冷却方式如下:
  a.油冷:适用于焊形简单的刀具,如车刀、刨刀、刀头以及需要热校的刀具。方法:刀具由高温盐炉取出,适当油冷后淬入无水份油中,冷至450℃左右出油。
  b.分级:适用于一般刀具。方法:刀具由高温盐炉中取出后,放入分级盐炉停留,停留时间相当于加热时间,然后空冷,分级温度550-600℃。
  c.等温:适用于细杆状易弯曲刀具、片铣刀及形状复杂极易变形或开裂的刀具。方法:从分级盐浴取出后放入等温炉中停留2-3h,等温温度为(280±10)℃。
  e.注意事项:
   ①刀具必须冷至室温后才能进行清洗。
   ②对于容易变形的分级刀具应清洗后及时卸下。
   ③淬火后的刀具应轻拿轻放,以免碰坏、碰缺。
 (6)回火:在硝盐炉中进行。
  a.回火温度(560±10)℃,正式回火前须对炉温进行校验。
  b.时间:仪表到温后计时。装卡刀具:30min,装桶刀具:60-90min。
  c.回火方式,一般刀具装回火桶或分层回火框架,短小刀具(丝锥、成形车刀、立铣刀等),采用装桶回火时,桶中需加芯子。芯子规格:Ф100mm×500mm。回火桶规格:Ф400mm×500mm。易变形杆状刀具宜采用吊挂回火;易变形片状刀且宜采用回火夹具。
  e.回火次数:一般刀具三次,等温刀具四次,再次回火前刀具必须冷透至室温。
  f.注意事项:
   ①分级或油冷的刀具当天要回火。
   ②回火后由操作者通知金相检验回火程度。
   ③对于确认为回火不足者,需要再次进行回火。

 6.5 高速钢采用一次回火新工艺(机用锯条)
(1)W9Mo3Cr4V:1280℃×40s,560×1h;W18Cr4V:1310℃×20s,560×1h;
  提高淬火温度,缩短保温时间,细化高速钢晶粒,组织中出现位错马氏体,改变原单一孪晶马氏体组织,减少了孪晶马氏体相对含量,可改善高速钢强韧性。
(2)g.脱氧操作的规程
   ①脱氧温度:高温炉:1280℃左右;中温炉:880-900℃
   ②脱氧剂:外购成品脱氧剂。
   ③每次加入量:1kg。
   ④高温炉首次脱氧后送检样品,化验氧化物含量:w(BaO)≤0.5%w(FeO)≤0.5%。
   ⑤脱氧操作时关风机,徐徐加入脱氧剂并进行搅拌脱氧后10min才能进行生产。
(3)高温盐炉测温
  a.淬火前由仪表员用标准仪器校验炉温。
  b.金相校验炉温,金相试块:Ф10mm×15mm,加热时间:2min。
(4)可控硅的使用
  a.启动前检查仪表各部位是否正常。
  b.启动时应合手动,可控硅控制电流不超过10A,调压器一次电流不超过150A.
  c.调压器长时间工作最大电流为220A.
  d.调节温度升温时应手动控制电流不超过15A.
  e.正常工作时应合自动。
  f.为操作方便,工作时应先使用高温,然后逐步降温使用。
(5)盐浴成分的调整
  a.定期对盐浴成分进行分析,一般每月二次,根据分析结果对盐浴成分进行调整和补充。
  b.定期对盐浴中的氧化物含量进行分析,根据化验结果增减脱氧次数。中温炉:每月一次;高温炉:每月二次。
  c.硝盐和碱浴中的含水量对零件的冷却能力影响很大。分级硝盐槽和碱槽的含水量w(H2O)为6%。