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马氏体分级淬火
发布时间:2019-12-10马氏体分级淬火是指将钢或铸铁工件加热到奥氏体化后,浸人稍高于Ms点温度的热浴(热油、熔盐、熔融金属或流态床)中等温保持,待工件内外层均温后取出缓冷*室温,以获得马氏体组织的淬火方法,又称为Ms点以上的分级淬火(以下简称分级淬火)。其主要优点是能够降低工件的淬火畸变和淬裂倾向。其次,分级淬火能保证工件在强度、硬度相同的条件下,具有较高的韧性,特别是对于低温回火的工件,其冲击韧度的提高尤其显著。
分级淬火工艺的关键是分级热浴的冷却速度一定要保证大 于临界淬冷速度,并且使淬火零件保证获得足够的淬硬层深度。不同钢种在分级淬火时均有其相应的临界直径。表2-48为几种钢在不同介质中淬火的临界直径。分级淬火时零件的临界直径比油淬、水淬都要小。因此,对大截面非合金钢、低合金钢零件不宜采用分级淬火。为了降低临界淬冷速度,淬火加热温度可比普通淬火提高10~20°C。
1)分级温度应选择在钢的过冷奥氏体稳定温度区间内,一般约在Ms点以上10~ 20°C 。
2)分级时间,应根据钢材的化学成分、工件尺寸等条件来确定并应保证工件内、外层的温度均接近于热浴的温度。分级结束后一般为空冷,在缓慢冷却过程中,沿工件整个截面,几乎同时发生过冷奥氏体向马氏体转变,因而也减小了组织应力。
根据分级温度、分级次数的不同,分级淬火又分为一次分级淬火、 多次分级淬火、在奥氏体等温转变图“港湾”温度区间的分级淬火3种类型。
(1)一次分级淬火 ,它是将工件加热奥氏体化后淬人温度高于Ms点的热浴中,保温一-定时间(以不发生贝氏体转变为原则),然后从热浴中取出空冷。适用于形状复杂和对形状、尺寸要求严格的较小刑工件。
(2) 多次分级淬火 对于截而尺寸较大、形状复杂、易于淬火畸变和淬裂的高合金工具钢,如高速钢刀具,可采用逐次降温的2次或3次分级的分级淬火方法。多次分级淬火时分级温度般为 600~650°C、450~550°C 和300- 350°C。多次分级淬火时
在各个分级温度所停留的时间,应能保证在该温度下工件沿截面的均温,而又不致产生非马氏体相变。具体数值可根据工件尺寸和形状以及装卡数量等条件,由试验加以确定。
(3) 在奥氏体等温转变图“港湾”温度区间的分级淬火 其是钢件加热奥氏体化后浸人温度在奥氏体等温转变图“港湾”区间的热浴中等温保持适当时间后的冷却淬火方法,又称为奥氏体等温处理。此法主要应用在高速钢刀具和一些超高强度钢所制的航空零件、压力容器、模具及齿轮等的热处理上。
各种类型的高速钢在其珠光体与贝氏体转变温度之间,存在一较大的过冷奥氏体稳定区城(港湾区)。通常,在港湾区分级温度越高,淬火后刀具的畸变越小,如将分级温度提高*675°C(分级时间不超过15min)刀具的使用性能及寿命不会受到任何损害,而畸变倾向可大幅度减小。当超高强度钢所制工件采用此种分级淬火处理时,也可获得较好的效果。