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探索滲碳爐的二次淬火工藝

編輯:濰坊浩海熱處理設備有限公司時間:2020-07-11

  我們先分析一下組織在滲碳爐淬火前后的變化。對于表面,組織應該是回火馬氏體加均勻分布的細小顆粒狀碳化物和殘余奧氏體,在二次淬火過程中,初次的淬火的加熱溫度較高,可以細化組織,并且能溶解大部分的碳化物,但在淬火后,表面高碳組織中留下了大量的殘余奧氏體。

  在我們以往的工藝中,是直接將淬火后工件進行再次升高溫進行二次淬火,這樣淬火結束后進行低溫回火,結果表面硬度意外的偏低。對此,我們曾分析是否由于兩次升高溫使得工件表面脫碳通過做表面含碳量的測試,答案是否定的。所以懷疑是沒有淬火成功,于是將工件再次的淬火處理,結果硬度仍然低于正常值,對滲碳爐的仿形試棒進行切片后組織分析,結果發現其殘余奧氏體量偏高。在沒有深冷處理手段的前提下,我們先將工件進行了兩次低溫回火處理,試圖將組織中的馬氏體狀態進行改變,從原來的粗針、長針狀轉變為短針,它彌散在肌體組織中應該較原來的狀態所表現出來的各強度指標好的多。

  但從表面硬度來講,仍然是不理想的,因為就從組織的轉變上來講,殘余奧氏體在回火過程中是無法再次轉變為馬氏體,也就無從談起表面硬度的增加了。為此,我們從工藝的源頭抓起,仔細分析產生殘余奧氏體的原因。

  初次淬火對滲碳爐選擇了溫度較高的880-900℃,此時表層碳化物大部分溶解到奧氏體中,在這樣的溫度下淬火,當然的可以使心部組織周全的細化,同時可以解決由于滲碳過程中形成的網狀碳化物,但也無可避免的使表層組織中形成大量的殘余奧氏體,此時如果直接進行連續的速度升高溫、再次淬火,那在第2次淬火加熱過程中,殘余奧氏體沒有夠多的時間進行轉化,在升到奧氏體化溫度范圍內時,有未溶解碳化物與先前生成的殘余奧氏體中碳形成平衡對抗,使得先形成殘余奧氏體越加穩定化,并在隨后的淬火過程中也將穩定的留下來,同時后形成奧氏體在冷卻過程中馬氏體轉變的不透徹性,也會形成新的殘余奧氏體相,這兩部分使得終端殘余奧氏體相互相疊加而使比例越大,從而使硬度偏低。

  綜上所述,我們將硬度偏低的原因總結為對殘余奧氏體比例較大的問題處理不得當。對此,我們在制定滲碳爐二次淬火工藝的時候,初次淬火溫度仍然可以選擇較高的溫度段,使碳化物周全溶解,淬火結束后加一步高溫回火的過程,使殘余奧氏體分解轉化,這樣既可以除去其遺傳性帶來的危害,同時,高溫回火使組織轉變過程中的尺寸變化有所減少。在淬火結束后加兩次低溫回火,用以改良終端馬氏體狀態。

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