1 硬度不均离心铸造的原因

　　衿羆蒁蚅螅 羅薄袁肃羄芃蚄罿羄莆衿袅 羃蒈蚂螁肂薀蒅肀肁芀蚀肆 肀蒂蒃羂聿薅蝿袈肈芄薁螄 肈莆螇肂肇葿薀羈膆薁螅 袄膅芁薈螀膄莃螃蚆膃薅薆 肅膂芅袂羁膂莇蚅袇膁蒀袀 螃膀薂蚃肂艿节蒆羇芈莄蚁 袃芇蒆蒄蝿芆芆虿螅芆莈 薂肄芅蒀螈羀芄薃薁袆芃节 螆螂莂莅蕿肁莁蒇螄羇莀蕿 薇袃 莀荿螃衿羆蒁蚅螅羅薄 袁肃羄芃蚄罿羄莆衿袅羃 蒈蚂螁肂薀蒅肀肁芀蚀肆肀 蒂蒃羂聿薅蝿袈肈芄薁螄肈 莆螇肂肇葿薀羈膆薁螅袄膅 芁薈螀膄莃螃蚆膃薅薆肅膂 芅袂羁膂莇蚅袇膁蒀袀螃 膀薂蚃肂艿节蒆羇芈莄蚁袃 芇蒆蒄蝿芆芆虿螅芆莈薂肄 芅蒀螈羀芄薃薁袆芃节螆螂 莂莅...

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T8 钢的火花特征 T8 钢的火花特征是火花束为橙红微暗流线短且直节花多且较密集如图 1-21 所示。 4. 高速钢 W18Cr4V 的火花特征 高速钢 W18Cr4V 的火花特征是火花色泽赤橙近暗红流线长而稀并有断续状流线火花呈狐尾状几乎无节花爆裂如图 1-22 所示。 图 1-20 45 钢的火花特征 图 1-21 T8 钢的火花特征 1.3 实践中常见问题解析 图 1-22 W18Cr4V 钢的火花特征 6 过热与过烧 1. 过热 过热是指因工件加热温度过高或在高温下保温时间过长 而使晶粒粗大化的一种缺陷。 过热使奥氏体晶粒变得粗大 容易造成淬火变形和开裂 并显著降低工件的塑性和韧度。 2. 过烧 过烧是指因加热温度过高而使奥氏体晶界出现严重氧化甚至熔化的现象。 过烧后的工件晶粒极为粗大晶粒间的联系被破坏强度降低脆性很大。 过热后的工件可以重新进行一次正火或退火以细化晶粒 再按常规工艺重新进行淬火而过烧的工件则无法挽救只得报废。 为避免过烧或过热生产中常采用下列措施进行预防。 (1) 合理选择和确定加热温度和保温时间。 (2) 装炉时工件与炉丝或电极的距离不能太近。 (3) 对截面厚薄相差较大的工件应采取一定的工艺措施使之加热均匀。 氧化与脱碳 1. 氧化 氧化是指钢件加热时与炉内的氧化性的炉气发生化学反应生成一层氧化皮的现象。氧化皮不仅使工件表面粗糙、尺寸不准确、钢材烧损还影响工件的力学性能、切削加工性及耐腐蚀性等。 2. 脱碳 脱碳是指高温下工件表层中的碳与炉内的氧化性气氛发生化学反应形成气体逸出使工件表面含碳量下降的现象。脱碳后工件表面贫碳化导致工件淬火后的硬度、耐磨性严重下降并增加了工件的开裂倾向。 防止氧化和脱碳的措施有以下几种。 (1) 用保护气氛炉加热工件。 (2) 淬火加热前在工件表面涂以防氧化脱碳的涂料。 (3) 将工件装入盛有硅砂、生铁屑或木炭粉的密封箱内加热。 (4) 用盐浴炉加热并定期加入脱氧剂进行脱氧和除渣。 (5) 严格控制加热温度和保温时间。 3. 硬度不足或不均 1) 淬火工件硬度不足 硬度不足是指工件淬火后整个工件或工件的较大区域内硬度达不到工艺规定要求的现象。 (1) 硬度不足的原因。 ① 加热温度过低或保温时间不足使钢件的内部组织没有完全奥氏体化有铁素体或残余的珠光体从而使淬火硬度不足。 ② 对过共析钢加热温度过高奥氏体含碳量过高淬火后残余奥氏体数量增多也会造成硬度值偏低。 错误文档中没有指定样式的文字。 7 ③ 冷却速度太慢如冷却介质的冷却能力差等原因使淬火工件发生高温转变从而导致硬度不足。 ④ 操作不当如在冷却介质中停留时间过短预冷时间过长使奥氏体转变为非马氏体组织从而使硬度不足。 ⑤ 工件表面脱碳使工件含碳量过低导致淬火硬度值偏低。 ⑥ 原材料本身存在大块铁素体等缺陷。 ⑦ 材料的牌号、成分未达到技术要求值。 (2) 预防及弥补措施。 ① 加强保护防止工件氧化和脱碳。离心铸造 ② 严格按工艺规程进行操作。 ③ 硬度不足的工件经退火或高温回火后重新进行淬火。 2) 硬度不均 硬度不均俗称“软点”是指工件淬火后出现小区域硬度不足的现象。 (1) 硬度不均的原因。 ① 材料化学成分(特别是含碳量)不均匀。 ② 工件表面存在氧化皮、脱碳部位或附有污物。 ③ 冷却介质老化、污染。 ④ 加热温度不足或保温时间过短。 ⑤ 操作不当如工件间相互接触在冷却介质中运动不充分。 (2) 预防及弥补措施。 ① 截面相差悬殊的工模具等工件选用淬透好的钢材。 ② 通过锻造或球化退火等预热处理改善工件原始组织。 ③ 加热时加强保护盐浴炉要定期脱氧捞渣。 ④ 选用合适的冷却介质并保持清洁。 ⑤ 工件在冷却介质中冷却时要进行适当的搅拌运动或分散冷却。 ⑥ 淬火温度和保温时间要足够保证相变均匀防止因加热温度和保温时间不足而造成“软点”。 变形与开裂 变形与开裂是由于工件淬火时产生的内应力而引起的。 淬火时产生的内应力有两种 一种是工件在加热或冷却时因工件表面与心部的温差引起胀缩不同步而产生的称为热应力另一种是工件在淬火冷却时因工件表面与心部的温差使马氏体转变不同步而产生的称为组织应力。 当淬火工件的内应力超过工件材料的屈服极限时 则导致变形 若超过强度极限时则导致开裂。防止变形和开裂的根本措施就是减少内应力的产生。在生产中可采取下列措施。 (1) 合理设计工件结构。厚薄交界处平滑过渡避免出现尖角对于形状复杂、厚薄相差较大的工件应尽量采用镶拼结构防止太薄、太细件的结构。 (2) 合理选用材料。形状复杂、易变形和开裂或要求淬火变形极小的精密工件选用淬透性好的材料。 8 (3) 合理确定热处理技术条件 。用局部淬火或表面淬火能满足要求的尽量避免采用整体淬火。 (4) 合理安排冷、热加工工序。工件毛坯经粗加工后去除表面缺陷可减少淬火处理产生的裂纹。 (5) 应用预先热处理。 对机加工应力较大的工件应先去应力退火后再进行淬火对高碳钢工件预先进行球化退火等。 (6) 采用合理的热处理工艺。对形状复杂易变形工件用较慢速度加热高合金钢采用多次预热 在满足硬度的前提下 尽可能选用冷速较慢的介质进行淬火冷却。 钢铁材料的现场鉴别 钢铁材料品种繁多性能各异因此对钢铁材料的鉴别是非常必要的。常用的鉴别方法有火花鉴别法、色标鉴别法、断口鉴别法和音色鉴别法等。 1.3.1 火花鉴别法 根据钢铁材料在磨削过程中所出现的火花爆裂形状、流线、色泽、离心铸造发火点等特点区别钢铁材料化学成分差异的方法称为火花鉴别法。 火花鉴别专用电动砂轮机的功率为 0.200.75kW 转速高于 3000r/min。 所用砂轮粒度为 4060 目中等硬度直径为150200mm。磨削时施加压力以 2060N 为宜轻压看合金元素重压看含碳量。 火花鉴别的要点是详细观察火花的火束粗细、长短、花次层叠程度和它的色泽变化情况。注意观察组成火束的流线形态火花束根部、中部及尾部的特殊情况和它的运动规律同时还要观察火花爆裂形态、花粉大小和多少。 一火花组成 1火花束 火花束是指被测材料在砂轮上磨削时产生的全部火花常由根部、中部、尾部组成 2流线 从砂轮上直接射出的好像直线的火流称为流线。每条流线都由节点、爆花和尾花组成 3节点 节点就是流线上火花爆裂的原点呈明亮点。 4爆花 爆花就是节点处爆裂的火花。钢的化学成分不同尾花的形状也不同。 通常尾花可分为狐尾尾花、枪尖尾花、 菊花状尾花、羽状尾花等。 二常用钢铁材料的火花特征 碳是钢铁材料火花的基本元素 也是火花鉴别法测定的主要成分。 由于含碳量的不同其火花形状不同。 1碳素钢火花的特征 ① 通常低碳钢火花束较长流线少芒线稍粗多为一次花发光一般带暗红色无花粉。② 中碳钢火花束稍短流线较细长而多爆花分叉较 错误文档中没有指定样式的文字。 9 多开始出现二次、三次花花粉较多发光较强颜色橙。 ③ 高碳钢火花束较短而粗流线多而细碎花、花粉多又分叉多且多为三次花发光较亮。 2铸铁的火花特征 铸铁的火花束很粗流线较多一般为二次花花粉多爆花多尾部渐粗下垂成弧形颜色多为橙红。火花试验时手感较软。 3合金钢的火花特征 合金钢的火花特征与其含有的合金元素有关。一般情况下镍、硅、钼、钨等元素抑制火花爆裂而锰、钒铬等元素却可助长火花爆裂。所以对合金钢的鉴别难掌握。 一般铬钢的火花束白亮流线稍粗而长爆裂多为一次花、花型较大呈大星形分叉多而细附有碎花粉爆裂的火花心较明亮。 镍铬不锈钢的火花束细发光较暗 爆裂为一次花 五、六根分叉呈星形尖端微有爆裂。 高速钢火花束细长流线数量少无火花爆裂色泽呈暗红色根部和中部为断续流线 色标鉴别法 生产中为了表明金属材料的牌号、 规格等 常做一定的标记 如涂色、 打印、挂牌等。金属材料的涂色标志是表示钢号、钢种的涂在材料一端的端面或端部。具体的涂色方法在有关标准中做了详细规定现举例如下 碳素结构钢 Q235 钢为红色 优质碳素结构钢 20 钢为棕色加绿色45 钢为白色加棕色 合金结构钢 20CrMnTi 钢为黄色加黑色40CrMo 钢为绿色加紫色 铬轴承钢 GCr15 钢为蓝色 高速钢 W18Cr4V 钢为棕色加蓝色 不锈钢 1Cr18Ni9Ti 钢为绿色国蓝色 热作模具钢 5CrMnMo 钢为紫色加白色。 1.3.3 断口宏观鉴别法 材料或零部件因受某些物理、 化学或机械作用的影响而导致破断 此时所形成的自然表面称为断口。生产现场根据断口的自然形态判定材料的韧脆性从而推断材料含碳量的高低。若断口呈纤维状无金属光泽颜色发暗无结晶颗粒 且断口边缘有明显的塑性变形特征 则表明钢材具有良好的塑性和韧性含碳量较低。若断口齐平呈银灰色且具有明显的金属光泽和结晶颗粒 则表明属脆性材料。 而过共析钢或合金经淬火后 断口呈亮灰色具有绸缎光泽 类似于细瓷器断口特征。 常用钢铁材料的断口特点大致如下 低碳钢不易敲断断口边缘有明显的塑性变形特征有微量颗粒 中碳钢的断口边缘的塑性变形特征没有低碳钢明显断口颗粒较细、较多 10 高碳钢的断口边缘无明显塑性变形特征断口颗粒很细密 铸铁极易敲断断口无塑性变形晶粒粗大呈暗灰色。 1.3.4 音色鉴别法 根据钢铁敲击时发出的声音不同以区别钢和铸铁的方法称为音色鉴别法。 敲击时发出比较清脆声音的材料为钢发出较低沉声音的材料为铸铁。 为了准确地鉴别材料 在以上几种现场鉴别的基础上 一般还可采用化学分析、金相检验以及硬度试验等手段进行鉴别。 螄芅 薆蚂罿膁薅螄螂肇薄蒄羇羃 膁蚆螀罿膀螈肆芈腿蒈袈 膄膈薀肄肀膇蚃袇羆膆螅虿 芄芆蒅袅膀芅薇蚈肆芄蝿袃 肂芃葿螆羈节薁羂芇芁蚃螄 膃芁螆羀聿莀蒅螃羅荿薈 羈袁莈蚀螁芀莇蒀羆膆莆薂 衿肂莅蚄肅羈莅螇袈芆莄蒆 蚀膂蒃蕿袆肈蒂蚁虿羄蒁莁 袄袀蒀薃蚇艿葿蚅羂膅葿 螇螅肁蒈蒇羁羇蒇蕿螄芅薆 蚂罿膁薅螄螂肇薄蒄羇羃膁 蚆螀罿膀螈肆芈腿蒈袈膄膈 薀肄肀膇蚃袇羆膆螅虿芄芆 蒅袅膀芅薇蚈肆芄蝿袃肂 芃葿螆羈节薁羂芇芁蚃螄膃 芁螆羀聿莀蒅螃羅荿薈羈袁 莈蚀螁芀莇蒀羆膆莆薂衿肂 莅蚄肅羈莅螇袈芆莄蒆蚀 膂蒃蕿袆肈蒂蚁虿羄蒁莁袄 袀蒀薃蚇艿葿蚅羂膅葿螇螅 肁蒈蒇羁羇蒇蕿螄芅薆蚂罿 膁薅螄螂肇薄蒄羇羃膁蚆 螀罿膀螈肆芈腿蒈袈膄膈薀 肄肀膇蚃袇羆膆螅虿芄芆蒅 袅膀芅薇蚈肆芄蝿袃肂芃葿 螆羈节薁羂芇芁蚃 螄膃芁 螆羀聿莀蒅螃羅荿薈羈袁莈 蚀螁芀莇蒀羆膆莆薂衿肂莅 蚄肅羈莅螇袈芆莄蒆蚀膂蒃 蕿袆肈蒂蚁虿羄蒁莁袄袀 蒀薃蚇艿葿蚅羂膅葿螇螅肁 蒈蒇羁羇蒇蕿螄芅薆蚂罿膁 薅螄螂肇薄蒄羇羃膁蚆螀罿 膀螈肆芈腿蒈袈膄膈薀肄 肀膇蚃袇羆膆螅虿芄芆蒅袅 膀芅薇蚈肆芄蝿袃肂芃葿螆 羈节薁羂芇芁蚃螄膃芁螆羀 聿莀蒅螃羅荿薈羈袁莈蚀 螁芀莇蒀羆膆莆薂衿肂莅蚄 肅羈莅螇袈芆莄蒆蚀膂蒃蕿 袆肈蒂蚁虿羄蒁莁 袄袀蒀薃蚇艿葿

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