扁锉的加工工艺路线

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扁锉的加工工艺路线
1 加工工艺路线
(1)用T12 钢制造锉刀,其工艺路线如下:下料→锻打→退火→机加工→滚齿→淬火+回火→镀鉻。其中锻打后采用球化退火工艺,(760~770℃)X(4~5)h+ (67~680℃)X(5~6)h,随炉冷却到500℃出炉空冷。滚齿用的刀具为滚刀,滚齿时应严格操作,使扁锉的坯料达到最理想化的要求,滚齿密度均匀。退火得到的是球化珠光体组织,硬度一般为机械加工能够加工的范围,淬火+回火,一般采用较低的温度回火,得到的是回火马氏体+ 碳化物,硬度较高。球化退火工艺方法很多,最常用的两种工艺是普通球化退火和等温球化退火。普通球化退火是将钢加热到Ac1 以上20~30℃,保温适当时间,然后随炉缓慢冷却,冷到500℃左右出炉空冷。等温球化退火是与普通球化退火工艺同样的加热保温后,随炉冷却到略低于Ar1 的温度进行等温,等温时间为其加热保温时间的1.5 倍。等温后随炉冷至500℃ 左右出炉空冷,和普通球化退火相比,可使球化组织均匀,并能严格地控制退火后的硬度。周期球化退火也叫循环球化退火,它是在Ac1 点附近的温度反复进行加热和冷却,一般进行 3~4 个周期,使片状珠光体在几次溶解一析出的反复过程中,碳化物得以球化。该工艺生产周期较长,操作不方便,难以控制,适用于片状珠光体比较严重的钢。快速球化退火是根据球化退火的理论研究成果和加热过程控制技术,结合生产现场球化的测试,制定出相应的快速球化退火工艺,改善组织和机械加工性能,并缩短球化加热时间,
有报道对T12 钢进行快速球化退火可比传统退火工艺节省 2/3 的时间。快速球化退火是要根据球化要求、材质类型、设备现状制定最优化的退火方案,以达到提高工率的目的,它没有一定的工艺程式,要根据实际情况来制定。采用等温球化退火,其加热温度属不完全退火温度,温度低于完全退火温度,高温组织为碳化物+奥氏体,碳化物可以阻止奥氏全晶粒过快长大,有细化晶粒的作用。当在Ar1 线以下基本个温度等温时,钢中奥氏体组织发生共析转变生成渗碳体与铁素体,渗碳体多数是发原有的碳化物质点为基础析出的,在保温过程中析出的渗碳体,很快向原有碳化物质点聚集,这样原来的碳化物质点就变成球状颗粒,而铁素体则连成一片,形成铁素体基体,这便是粒状珠光体组织。钢中出现粒状珠光体组织,不仅为最终淬火提供了组织准备,而且粒状珠光体组织的硬度较低,有利于刀具的切削加工,降低刀具磨损,同时还使加工出来的表面粗糙度降低,便地后续加工。
T12 钢的性能
T12 钢的价格较低,经常正火+常规球化退火→淬火→低温回火后具有高硬度、较高的强度、良好的耐磨性、广泛用于制造手工用工具、低速切削的机用工具和小型冷冲裁模具等。据统计,它们的失效形式主要表现为崩刃或断齿、开裂、磨损等,其中崩刃或断齿的失效形式占80%以上。引起这种现象的主要原因是T12 钢在球化退火时的碳化物球化不良,存在部分粗大、尖角状碳化物,在使用时导致应力集中。
这就降低了工具、模具等的使用寿命,严重影响到T12 钢的进一步使用。
T12 钢的化学成分及元素作用
T12钢的化学成C:1.15~1.24 Mn≤0.40 Si≤0.35 S≤0.030 P≤0.035 碳的作用:提高淬硬性和热硬性,随着碳含量的增加淬火回火后硬度和热硬性都增加
铬:Cr 是碳化物形成元素,提高过冷奥氏体的稳定性,增加淬透性。既能阻止渗碳体型碳化物的聚集、长大,又提高了马氏体的分解温度,从而有效地提高了钢的回火抗力。Cr 还能防止Si 的石墨化倾向。
硅: Si 增加钢的淬透性,提高钢的回火稳定性。但Si 是石墨化元素,在高碳钢中,高温加热时引起脱碳和促进石墨化,必须同时添加W、Cr、Mn 等,减少钢的脱碳倾向。
锰: 提高钢的淬透性,但Mn 增加钢的过热倾向。
钨:W 在工具钢中形成较稳定的碳化物,阻止钢的过热,保证晶粒细化,有利于提高钢的耐磨性。
钒:V 比其他元素更为有效地阻止奥氏体晶粒长大,降低过热敏感性。
2 T12 热处理工艺
T12 的热处理工艺如下:
1、锻造后球化退火:加热温度750~770℃,等温温度640~680℃,炉冷至500℃以下出炉空冷,退火后硬度不大于207HBS。
2、正火:加热温度850~870℃,空冷,正火后硬度269~341HBS。
3、去应力退火:加热温度650~700℃,炉冷或空冷,退火后硬度不大于207HBS。
4、淬火:具体工艺见下表
5、回火:加热温度160~180℃,保温时间 1.5~2h,回火后硬度61~62HRC。
6、调制处理:淬火加热温度800~820℃,油冷至室温;回火温度640~680℃,回火后硬度183~207HBS。
7、固体渗铬:渗剂成分(质量分数)为 50%铬粉+444 三氧化二铝粉+6%氯化铵。渗铬加热1050℃,保温8h,出炉空冷。后续正火加热885℃,出炉用压缩空气吹冷,渗层厚度 0.02~0.03mm,硬度1225~1600HV。
8、固体渗硼加热950℃,保温4h,出炉空冷。渗层厚度0.10mm。膏剂:50%B4C+50%Na3AlF6。
热处理工艺是整个机械加工过程中的一个重要环节,他与工件设计机加工工艺之间存在密切关系。如何实现工件设计时提出的几何行者加工精度,满足设计时所要求的各种性能指标,热处理工艺设计的合理与否,有着至关重要的作用。
加热温度/℃冷却过程
淬火硬度(HRC)
770~790
先淬入20~40℃的水,冷至
200~250℃,转入20~40℃油中
冷却至室温。
62~65
770~790
先淬入20~40℃的5﹪食盐
水,冷至200~250℃,转入20~
40℃油中冷却至室温。
62~65
770~790
先淬入20~40℃的碱水,冷
至200~250℃,转入20~40℃油
中冷却至室温。
62~65
790~810
淬入20~40℃的油冷却至室
温。
62~64
790~810
淬入170~200℃的熔融硝盐
浴,等温3~5min,出浴空冷。
62~64
790~810
淬入170~200℃的熔融碱浴,
等温3~5min,出浴空冷。
62~64

本文发布于:2023-05-09 14:02:38,感谢您对本站的认可!

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标签:退火   球化   工艺   加热   温度   碳化物
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