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27simn無(wú)縫管熱處理及其對(duì)組織和性能的影響

發(fā)布時(shí)間:2021-03-03人氣:24

27simn無(wú)縫管的熱處理及其對(duì)組織和性能的影響一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.熟悉27simn無(wú)縫管的幾種基本熱處理操作(退火、正火、淬火及回火);2.研究加熱溫度、冷卻速度及回火溫度等主要因素對(duì)碳27simn無(wú)縫管熱處理后性能的影響;3.觀察和研究碳素27simn無(wú)縫管經(jīng)不同形式熱處理后顯微組織的特點(diǎn);4.了解材料硬度的測(cè)定方法,學(xué)會(huì)正確使用硬度計(jì)。二、實(shí)驗(yàn)概述27simn無(wú)縫管的熱處理就是利用27simn無(wú)縫管在固態(tài)范圍內(nèi)的加熱、保溫和冷卻,以改變其內(nèi)部組織,從而獲得所需要的物理、化學(xué)、機(jī)械和工藝性能的一種操作。普通熱處理的基本操作有退火、正火、淬火、回火等。加熱溫度、保溫時(shí)間和冷卻方式是熱處理最重要的三個(gè)基本工藝因素。正確合理選擇這三者的工藝規(guī)范,是熱處理質(zhì)量的基本保證。1.加熱溫度選擇(1)退火加熱溫度一般亞共析27simn無(wú)縫管加熱至AC3+(20~30)℃(完全退火);共析27simn無(wú)縫管和過(guò)共析27simn無(wú)縫管加熱至AC1+(20~30)℃(球化退火),目的是得到球化體組織,降低硬度,改善高碳27simn無(wú)縫管的切削性能,同時(shí)為最終熱處理做好組織準(zhǔn)備。(2)正火加熱溫度一般亞共析27simn無(wú)縫管加熱至AC3+(30~50)℃;過(guò)共析27simn無(wú)縫管加熱至ACm+(30~50)℃,即加熱到奧氏體單相區(qū)。(3)淬火加熱溫度一般亞共析27simn無(wú)縫管加熱至AC3+(30~50)℃;共析27simn無(wú)縫管和過(guò)共析27simn無(wú)縫管則加熱至AC1+(30~50)℃,加熱溫度范圍選擇見(jiàn)圖3-2。淬火按加熱溫度可分為兩種:加熱溫度高于AC3時(shí)的淬火為完全淬火;加熱溫度在AC1 和AC3(亞共析27simn無(wú)縫管)或AC1和ACCm(過(guò)共析27simn無(wú)縫管)之間是不完全淬火。在完全淬火時(shí),27simn無(wú)縫管的淬火組織主要是由馬氏體組成;在不完全淬火時(shí)亞共析27simn無(wú)縫管得到馬氏體和鐵素體組成的組織,過(guò)共析27simn無(wú)縫管得到馬氏體和滲碳體的組織。亞共析27simn無(wú)縫管用不完全淬火是不正常的,因?yàn)檫@樣不能達(dá)到最高硬度。而過(guò)共析27simn無(wú)縫管采用不完全淬火則是正常的,這樣可使27simn無(wú)縫管獲得最高的硬度和耐磨性。在適宜的加熱溫度下,淬火后得到的馬氏體呈細(xì)小的針狀;若加熱溫度過(guò)高,針狀馬氏體,使材料變脆甚至可能在27simn無(wú)縫管中出現(xiàn)裂紋。?(4)回火加熱溫度? 27simn無(wú)縫管淬火后都需要進(jìn)行回火處理,回火溫度取決于最終所要求的組織和性能(工廠常根據(jù)硬度的要求),通常按加熱溫度的高低,回火可分為以下三類。? 低溫回火:加熱溫度為150℃~250℃。其目的主要是降低淬火27simn無(wú)縫管中的內(nèi)應(yīng)力,減少27simn無(wú)縫管的脆性,同時(shí)保持27simn無(wú)縫管的高硬度和耐磨性。常用于高碳27simn無(wú)縫管制的切削工具、量具和滾動(dòng)軸承件及滲碳處理后的零件等。? 中溫回火:加熱溫度為350℃~500℃。其目的主要是獲得高的彈性極限,同時(shí)有高的韌性。主要用于各種彈簧熱處理。? 高溫回火:加熱溫度為500℃~650℃。其目的主要是獲得既有一定的強(qiáng)度、硬度,又有良好的沖擊韌性的綜合機(jī)械性能。通常把淬火后加高溫回火的熱處理稱做調(diào)質(zhì)處理。主要用于處理中碳結(jié)構(gòu)27simn無(wú)縫管,即要求高強(qiáng)度和高韌性的機(jī)械零件,如軸、連桿、齒輪等。?2.?保溫時(shí)間的確定? 為了使工件內(nèi)外各部分溫度均達(dá)到指定溫度,并完成組織轉(zhuǎn)變,使碳化物溶解奧氏體成分均勻化,必須在熱處理加熱溫度下保溫一定的時(shí)間。通常將工件升溫和保溫所需時(shí)間算在一起,統(tǒng)稱為加熱時(shí)間。? 熱處理加熱時(shí)間必須考慮諸多因素,例如工件的尺寸和形狀,使用的加熱設(shè)備及裝爐量,裝爐時(shí)爐子的溫度,27simn無(wú)縫管的成分和原始組織,熱處理的要求和目的等等。? 實(shí)際工作中常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)大致估算加熱時(shí)間。一般規(guī)定,在空氣介質(zhì)中,升到規(guī)定溫度后的保溫時(shí)間,對(duì)碳27simn無(wú)縫管來(lái)說(shuō),按工件厚度(或直徑)每毫米一分鐘?到一分半鐘估算;合金27simn無(wú)縫管按每毫米兩分鐘估算。在鹽浴爐中,保溫時(shí)間則可縮短1~2倍。?當(dāng)工件厚度或直徑小于25毫米時(shí),可按每毫米保溫一分鐘計(jì)算。?3.?冷卻方式和方法? 熱處理時(shí)冷卻方式(冷卻速度)影響著27simn無(wú)縫管的組織和性能。選擇適當(dāng)?shù)睦鋮s方式,才能獲得所要求的組織和性能。? 退火一般采用隨爐冷卻。? 正火采用空氣冷卻,大件可采用風(fēng)冷。? 淬火的冷卻方法非常重要。冷卻速度是27simn無(wú)縫管在淬火過(guò)程中最主要的因素,它直接影響淬火產(chǎn)物和性能。一方面冷卻速度要大于臨界冷卻速度,以保證全部得到馬氏體組織;另一方面冷卻應(yīng)盡量緩慢,以減少內(nèi)應(yīng)力,避免工件變形和開(kāi)裂。為了解決上述矛盾,可以采用不同的冷卻介質(zhì)和冷卻方法,使淬火工件在奧氏體最不穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi)(650℃~550℃)快冷,超過(guò)臨界冷卻速度,以防珠光體類型轉(zhuǎn)變發(fā)生;而在馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)域范圍內(nèi)(300℃~100℃),


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