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20crmo钢板渗碳淬火变形如何矫正
作者: 发布日期:2018/09/29 关注次数:422

20crmo钢板渗碳淬火变形如何矫正

 钢板淬火是热处理行业中多年存在一个比较棘手的难题,主要是变形难以控制。采用铸铁平板加压淬火工艺是一种简单有效的方法。保证零件表面硬度,不开裂,无变形。是一种创新方法。特别适应于小批量或单件生产,实验表明,采用铸铁平板加压淬火处理20crmo钢,渗碳层表面硬度达53hrc—64hrc,15mm厚钢板全部淬透。该工艺对其它板形零件热处理变形矫正也可借鉴。

 

 

关键词:钢板;热处理;变形;矫正

 

 

1 前言

 

    铝箔冷轧机上的衬板,面积为330mm×330mm,厚度有5mm,8mm,15mm 3种。工艺要求表面硬度大于55hrc。心部硬度25—30 hrc。为了满足技术要求,选用了20crmo钢板,采用常规渗碳工艺,一次加热淬火工艺。淬油处理后,工件产生了很大的变形。最大变形量超过5mm—10mm。由于表面要求较高硬度,校平成了最大难题。处理板形零件一般采用加压淬火方法,通常非专业工厂不具备专用加压淬火设备。在实验的基础上,采用简易办法,成功的解决了难题,并获得了较好的效果。

 

 

2 材料与实验方法

 

(1)选材  为了满足技术要求,试验材料选用了淬透性好的20crmo钢板作为试验材料,加工成面积为150×150衄,厚度为5mm,8mm,15mm试件。

 

(2)热处理工艺

 

    渗碳:将试件加热到900℃,保温7小时,随后降温冷却。

 

    淬火:渗碳后的试件重新加热到850℃,保温15分钟,出炉后迅速放在两铸铁平板中间冷却,利用铁板的热传导作用,降温淬火。

 

    检验:用hr150硬度计检测淬火试件表面硬度为53hrc—64hrc。心部硬度25hrc—30hrc。

 

    采用热处理工艺曲线如下:

 

 

 

 

(3)试样制备

 

    取样:为了保证试样准确性,取样部位选在试件中心,每一试件取出3块15×15mm试样。取样采用了q-100型自动金相切割机,切割过程中采用较大水量,充分冷却,确保试件不受热发生组织变化。

 

    磨抛:样品的磨、抛在dmp—3a10a自动金相研磨抛光机上进行,三组试样同时夹在同一卡具上制备,如图2、3所示。保证试样的一致性。磨抛参数为:试样压力100牛顿,磨盘转速300r/min,磨抛时间每道工序3分钟,金相组织可达到照相效果。

 

    侵蚀:样品制备后,用4%硝酸酒精溶液侵蚀出金相组织。

 

(4)淬硬层深度测量

 

    为了确定淬硬层深度,采用mh-6型显微硬度计进行了测量,载荷200g,保持时间5s。由表及里测量显微硬度,并由设备将显微硬度转换为洛氏硬度。

 

 

3、试验结果

 

显微硬度测量结果

 

4、讨论

 

20crmo钢有较好的,无回火脆性,有较高的热强性,是一种较好的渗碳钢种。钢板采用直接淬油工艺,由于零件受热应力和组织转变应力的影响,不可避免的产生变形。考虑回火调校的办法,回火温度低,可保证表面硬度不降低,但变形难以调整,加大的变形量会导致表面开裂。提高回火温度,即便可调回变形量,但硬度降低,耐磨性下降,不能满足技术要求。通常应用加压淬火工艺,但必须具备专用加压淬火设备。试验采用铸铁平板冷却,淬火后零件几乎无变形,测量20crmo钢渗碳淬火件表面硬度为53hrc—64hrc,心部硬度为25—30hrc。由于担心零件淬裂,采用的低倍金相和高倍金相进行了观察,表面和心部的金相组织如图5,图6所示。金相组织观察表明,淬火件表面是片状马氏体组织和残余奥氏体,心部为板条马氏体。低倍和高倍金相观察淬火件表面层未发现裂纹。采用铸铁平板淬火处理十余件产品,均达到技术要求。

5、结论

 

 

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