淬火液溫度對硬度的影響
發(fā)布時間：2013-3-26 11:52:47
理想淬火組織是含碳低的細針馬氏體，如果淬火溫度較高致使馬氏體變粗并且殘奧量增加，所以在保證完全奧氏體化的前提下淬火溫度盡量采用較低；為避免奧氏體晶粒粗化，完全奧氏體化后的保溫時間不宜太長。
鑄鐵淬火溫度比完全奧氏體化溫度高30-50℃，存在很大的變化范圍，常在840-950℃之間。綜合考慮后，設計5種試驗淬火溫度：850℃，875℃，900℃，925℃，950℃。加熱采用SZX-12-10箱式電阻爐，加熱至預定溫度后保溫1.5h出爐淬火液淬火。
淬火液溫度對硬度的影響因工件材質不同而存在一定的差異。淬火后，用線切割機切出厚15mm圓柱形試樣進行硬度、金相測試。硬度檢測在HR-150A洛氏硬度計上進行，在圓柱形試樣橫截面上取徑向不同部位3點的平均值。金相觀察在金相顯微鏡下進行，部分采用X-650掃描電鏡觀察，并用EDAX能譜儀測定碳化物成分。
1、材料及試驗方法
選擇A、B、C3種不同成份低合金鑄鐵。試料在25kg中頻感應爐內熔化，澆入淬火工件，冷卻25min后開箱，并取樣進行化學分析。
2、試驗結果
2.1硬度
| 試樣 |
A |
B |
C |
| 硬度HRS |
218 |
238 |
232 |
2.2組織
試樣鑄態(tài)基體組織均為細珠光體，石墨是無定向均勻分布的片狀A型，B、C樣有少量小塊狀碳化物。淬火液淬火后，各工件基體組織均為細針馬氏體，B，C樣的組織中有小塊狀的合金碳化物，且C樣中更多些。淬火溫度逐漸上升，A樣基體組織晶粒變粗，石墨變小變少；B樣細針馬氏體變化小，合金碳化物及石墨變小變少；C樣馬氏體針增大，合金堿化物變小變少。
淬火液溫度對硬度的影響，隨著淬火溫度升高，A樣硬度下降，但在875-950℃間淬火后硬度基本一致，表明A樣在850℃淬火已能獲得較高硬度，淬火溫度繼續(xù)提高導致殘留奧氏體量增加及馬氏體組織粗化，工件在淬火液淬后硬度下降。
B樣硬度隨淬火溫度升高呈上升趨勢，這是因為較高硅量和Cr、Mo共同作用導致臨界溫度上升，最佳淬火溫度相應升高的緣故，表明B樣應選擇較高的淬火溫度，但以保證完全奧氏體化為宜。
C樣淬火后硬度隨著淬火溫度上升而變化的情況同B樣類似，因含碳量較低，且獨立存在碳化物較多，淬火后硬度明顯低于B樣，但在950℃淬火時與B樣接近，而此時組織中的獨立碳化物則變小而少，說明在高溫下已部分溶入基體而提高基體硬度、較低淬火溫度則起不到作用，表明C樣選擇較高淬火溫度。
3種試樣中，淬火后硬度以A樣最高C樣最差，但B、C兩樣中均有高硬度小塊狀合金碳化物，盡管基體硬度相對較低，但細針狀馬氏體+少量合金碳化物組織是較為理想耐磨組織，它的耐磨性應比純粹依靠基體耐磨A樣好。若論基體耐磨性，則以A樣為優(yōu)。
鉻的存在既對是否出現(xiàn)獨立的合金碳化物有重要作用，又因它強烈穩(wěn)定碳化物，同SA共同作用而使鑄鐵的最佳淬火溫度上移，因此，有鉻存在時，為使合金元素進入基體而獲得較高的淬火硬度，鑄鐵應選擇較高的淬火溫度。
淬火液溫度對硬度的影響因熱處理工藝，工件材質等存在差異，可根據(jù)實際工件材料和熱處理工藝進行調節(jié)淬火液溫度。
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