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    锻件是如何进行最终热处理的?

    2021-06-30 16:26

           根据锻件使用特性来选择渗氮表层的组织,如承受冲击载荷又要具有高耐磨性能,就不希望有相层,如单独耐磨性能好,表层相影响就不大。如使用特性是抗蚀性能,则必须有完整的相层存在。这些,可以通过控制炉内氮势来实现。炉内氮势是通过控制炉内氨分解率来调整炉内氨和氢分压比来实现氮势控制。

           最早勒律研究了纯铁在氨-氢混合气体中渗氮时,气氛成分同渗层相成分的平衡关系,这给可控渗氮提供了最初的依据。后来贝尔等人研究了渗氮反应的平衡条件,建立了“氮势”的概念和氮势门槛值,并利用氢气稀释氨气,控制氮势限制白亮层的形成,实现了可控渗氮工艺。

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           调节进气的氨气氢气比例可以实现氮势控制。为了实现其控制,还必须通过专门的试验建立适于各种钢种在一定渗氮温度下形成白亮层的氮势门槛值曲线。氮势低于曲线则不形成白亮层,高于曲线则出现白亮层。

           根据门槛值来调整氨氢混合气氛,同时采用红外分析仪分析氨气,以使整个渗氮过程氮势恒定不变,目前已经有微机来实现氮势的自动控制系统。

           锻件可以运用热处理手段调整基体组织,硬度和力学性能,但它毕竟属超高碳材料,淬裂倾向较锻钢轧辊要大,难以承受过分激烈的淬火。从使用条件的角度考虑,此类轧辊不是依靠淬硬基体,而是主要依靠大量碳化物来保证热态耐磨性,如果淬火成马氏体或贝氏体基体组织,其抗热裂性能不佳,所以此种轧辊的基体还是应该选用经高温回火的珠光体型组织为好。

           最终热处理在粗加工并粗开孔型后进行,实用的最终热处理工艺有正回火和喷雾淬火+回火两种。

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           正火加热温度850-930℃,若在静止空气中冷却时要求散开摆放在垫铁上进行,也可以喷风加速冷却,正火后在500-650℃高温回火,组织为片状珠光体+块状和条状一次共晶碳化物+颗粒状二次碳化物。

           正回火工艺主要用在锻造半钢轧辊锻件上,辊身表面硬度为38-42,强度可以达到850MPa的水平。此种工艺操作建安方便,淬火应力不大,可以满足一般轧辊的硬度要求。不利方面是会出现部分网状碳化物,特别是正火温度较高时严重一些,虽说此时产生的网状碳化物较为细小,不完全连续,但它仍会损害轧辊强度和塑韧性,降低轧辊的抗折断能力。


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