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                                高碳合金鋼熱處理

                                   大型鍛件熱處理由于斷面尺寸大,生產過程復雜,其熱處理應考慮以下特點:①組織性能很不均勻;②晶粒粗細不均;③存在較大殘余應力;④一些鍛件容易產生白點缺陷。因此,大型鍛件熱處理的任務,除了消除應力、降低硬度之外,主要是預防鍛件出現白點;其次則是使鍛件化學成分均勻化,調整與細化鍛件組織。
                                   需要指出,大型鍛件熱處理通常是與鍛后冷卻結合在一起進行的。
                                   大鍛件的成分偏析嚴重,鋼錠中的氣體和夾雜物含量高,例如對于中、高碳合金鋼,由于碳和合金鋼的偏析,即使殘余含氫量在1.5×10-6~2.0×10-6,也可能導致鍛件在偏析出產生開裂。
                                   大鍛件應該增加去除氣體的防白點退火處理。
                                   大鍛件工件淬火時,加熱升溫速度很重要。工件入爐至350℃這一階段,因材料在低溫下導熱性差,使表面產生較大的溫差,一般在100℃以上。加之由于絕大多數鋼在300~350℃將發生時效沉淀硬化,即所謂蘭脆現象,此時,因熱應力造成的開裂危險最大。所以應在350℃左右保溫,以減少溫差,避免工件產生熱應力。加熱升溫采取較慢的速度,如60℃/h,按階梯式加熱法是可以大大減少這一溫差值的。
                                   奧氏體化溫度和淬火冷卻的溫度應該區別,奧氏體化溫度應該比按該鋼號平均成分所定的溫度稍高,以利于碳和合金元素的溶解和奧氏體化的均勻性。但是以奧氏體化的溫度冷卻淬火增加開裂傾向,應該在單獨制定淬火時的溫度。淬火溫度一般使工件表面不低于Ac3,在此溫度下保溫,達到工件心部與表面的溫度一致。
                                   冷卻時由于成分偏析的原因,截面的各處轉變的均勻性降低,導致微區組織轉變的前后不一致。所以應該考慮按該鋼平均成分的轉變點以上的一定溫度范圍就結束冷卻,以防止部分區域的組織超前轉變。
                                   大鍛件淬火到回火之間應該有一個低溫停留時間,包括淬火結束以后在空氣中的停留時間,以及進爐回火后300℃左右的保溫時間。在這一停留階段要達到:心部溫度和繼續降低,表面層在保持終冷溫度或略有升高的條件下進行自身回火,但不能使表面溫度升的太高,影響心部的繼續冷卻,使不同截面處的溫度均勻,消除部分殘余應力。這對于有足夠合金元素、奧氏體比較穩定不致在高溫分解為復相組織的鋼尤為重要。表面形成的馬氏體在低溫階段得到回火,消除部分的應力,不致由于心部繼續轉變而引起開裂。因此,低溫停留階段的溫度,與鍛件的終冷溫度停留,以使鍛件表面溫度降到回火溫度以下,不能使停留時間不足,隨即升溫回火,使心部的終冷溫度大大高于回火溫度。對于有足夠合金元素的鋼,應保證心部在繼續冷卻過程中完成低溫轉變,停留時間不足隨即升溫,使奧氏體在回火的長時間保溫中進行分解,或者以過冷奧氏體的形式保留下來。目前,在此階段的停留時間一般偏短,應適當延長。
                                   回火后的冷卻:回火后采用緩慢的冷卻速度,主要是考慮減少殘余應力。
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