热处理通用工艺
1 范围本守则规定了热处理的工艺规则,适用于本公司的热处理。
2 准备工作
2.1 根据加工路线单核对工件数量,检查材料是否符合要求,并根据图样了解热处理的种类。
2.2 检查工件是否有碰撞伤痕、裂纹等缺陷。
2.3 检查炉子及炉温仪表使用情况是否正常
2.4 严禁带电进出炉操作,工件离电热体不宜太远,以防局部过热。一般工件离炉壁应大于100mm,离炉顶大于200mm。
2.5 对形状复杂或细长轴等工件,在堆放时要按有关操作要求装入炉内。
3 设备
3.1 X45箱式电阻炉。
3.2 0-1100°热电偶电子电位差计。
3.3 布洛氏硬度计。
4 退火
4.1 45、40Cr钢分别加热到800℃-840℃,830℃-850℃,保温2-3h ,然后以小于100℃/h 的速度缓慢冷却至500℃-600℃出炉空冷。
4.2 T7-T9,T10-T12钢分别加热到740℃-760℃,750℃-770℃保温2-4h,然后以小于200℃/h的速度缓慢冷却至500℃-600℃出炉空冷。
4.3 对于合金钢等特殊材料,按有关技术资料的要求操作。
4.4 一般件可不预热低温进炉,也可高温进炉,但对形状复杂、大件或高合金工具钢退火时,应低温进炉。入炉后,当温度升至500℃-650℃时,应保温1-2小时再继续升温。
4.5 出炉时对于形状复杂或细长的工件,宜用钳子或其它夹具垂直或水平放在适当地方。
5 正火
5.1通常用于正火的材料为含碳量不超过0.5%的碳素钢、低合金钢的锻件、铸钢件、粗加工等。
5.2 Q023、20钢、Q345等材料加热到880℃-93℃,保温1-3h后出炉空冷。
5.345、40Cr钢分别加热到830℃-880℃,850℃-890℃,保温1-3h后出炉空冷。
5.4 保温时间根据工件的有效厚度决定,具体见表
有效厚度(mm) ≤25 25-20 50-75 75-100 100-125
保温时间(min 60 90 120 150 180
5.5 正火规范相同的零件,可在同炉处理,但截面有效厚度必须相近。
5.6 不同尺寸的零件在同炉处理中,若同时出炉时,其保温时间就按晨大截面所需的保温时间计算,但允许小件到达其本身尺寸所需保温时间后单独出炉。
5.7 多件装炉时工件断面尺寸小于100mm者,其间隙应大于50mm。技术要求较高的零件严禁小件外面套大件。
5.8 对细长零件,在易变形部位加支承(垫铁)。
5.9 保温结束后,应迅速把零件出炉,在空气中冷却,零件必须分散,不能成堆集中。
6 淬火
6.1 45钢加热到830℃-870℃,保温0.3-1.2h,然后出炉在自来水(盐水)中急速冷却。
6.2 40Cr 钢加热到840℃-880℃,保温0.3-1.2h,然后出炉在油(柴油)中急速冷却。
6.3 高碳工具钢加热到760℃-820℃,保温0.3-1.2h,然后出炉在自来水(盐不)中急速冷却。
6.4 淬火时,工件要平衡迅速地进入冷却介质中,并上、下移动,同时将工件绕圈行走,直到没有汽泡出现或水声微弱停止。
6.5 根据工件的几何形状、尺寸大小、直径及长度,选择正确的方法浸入冷却剂,以确保工件最小的变形量。
6.5.1 长方形、扁平和长柱表的工件应垂直浸入冷却剂。
6.5.2 筒状的工件,应由轴心方向垂直浸入冷却剂。
6.5.3 有空心凹面,不穿通孔的工件,应使孔口朝上浸入冷却介质,以免空气或冷却剂气泡堵在凹面处不能跑出,阻碍冷却的正常进行。
6.5.4 厚度不均匀的工件应尽可能将厚的部分先浸入冷却剂。
6.6 工件淬火后应尽快进行回火,停留时间不得超过24小时。
6.7 截面大小不同的零件装入一炉时,大件放在炉膛里面,小件放在前面,以便小件先出炉。
6.8 冷却介质自来水(盐水)、柴油使用温度分别为小于30℃、80℃。
6.9 一般淬火件不做金相检验,但如工艺有规定,检验人员对本批淬火件质量发生怀疑、成批产品变更工艺、新钢材、新工艺、新技术试验以及分析废品原因等等,应进行金相组织检验。
7 回火
7.1 将淬火后的工件,根据其技术要求加热到一定的温度,保温1-2h,出炉在空气中冷却。
7.2 回火的温度主要根据零件的材料、要求硬度以及淬火后的硬度而定。一般要求硬度高的工件,回火温度低一些;反之,回火温度高一些。
7.3 一般回火温度对照表
牌号 热处理 淬火后的硬度 技术要求硬度 回火温度
45 调质调质 HRC58-60HEC58-60 HB200-250HB250-300 560-600℃500-540℃
淬火 ″ HRC40-45 350-370℃
淬火 ″ HRC45-50 260-280℃
40Cr 调质调质 HRC53以上HEC58-60 HB200-250HB250-300 600-650℃580-600℃
淬火 ″ HRC40-45 350-370℃
淬火 ″ HRC45-50 260-280℃
淬火 ″ HRC50-55 180-200℃
T10 调质 HRC63-66 HB200-230 600-640℃保温6-10小时
淬火 HRC63-66 HRC58-64 220-240℃
7.4 回火保温时间应根据零件的大小和一次装炉量等情况而定,较大的零件或一次装炉量较多,则保温时间要长一些。反之,要短一些,以符合图样所要求的硬度为原则。
7.5 回火的目的是消除淬火后的脆性和内应力、提高塑性、稳定工件尺寸、满足硬度要求,经获得需要的组织和性能,因此,要严格遵守各项操作要领,确保产品质量。
8 火焰淬火
8.1将工件置于强烈的火焰中进行加热,使其表面温度迅速达到淬火温度(目测),急速用冷却剂(自来水)进行冷却,以获得要求的表面硬度及硬化层深度。
8.2 火焰淬火后的工件应及时回火,以免产生裂纹。
8.3 火焰淬火使用的乙炔压力为0.03-0.1MPa,氧气压力为0.1-0.8 MPa。
8.4 操作时,工件表面与火焰的距离一般为5-10mm。根据零件大小而定。烧咀的移动速度为50-300mm/min。烧咀后倾10-30°射向工件。
8.5 火焰的前进速度要均匀,以免因加热不均而影响质量。
8.6 熄火时应先关闭一些氧气(不能完全关闭),再关乙炔。
8.7 调节火焰为中性火焰,以防氧气过少时火焰温度为高,氧气过多时易引起被淬零件的氧化。在整个淬火过程中,火焰的形状要稳定不变,使淬火表面能均匀受热。
8.8 火焰淬火后的温度可比常规淬火的温度略高80℃-100℃,温度的控制要根据金属表面温度和色标对照表加以目测来完成。
8.9 火焰淬火后的回火操作方法按“回火操作工艺指导”操作。
9 完工后
9.1 每批工件抽样检查其硬度是否达到要求。
9.2 工件要按指定的地点以及方式堆放整齐
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