結構鋼熱處理問題

硼鋼不能進行退火處理的原因 硼鋼的使用目的是提高鋼的淬透性，添加B元素的含量在0.001%～0.004%，含硼量超過0.007%時就會形成低熔點共晶，因為硼元素主要集中在晶界，這將引起熱脆性。硼鋼加熱后在750℃左右時緩慢冷卻，容易在晶界中形成硼化物，出現鋼的硼脆現象，所以硼鋼不易采用退火處理。 合金結構鋼加熱系數比碳素結構鋼大的原因 鋼加熱的過程是一個熱激活過程，碳鋼奧氏體化轉變時包括奧氏體的形核、碳化物的溶解、奧氏體的均勻化和奧氏體的晶粒長大四個過程。合金鋼加熱時，奧氏體化的過程與碳鋼一樣。整個過程都與鋼種的碳的擴散密切相關。合金鋼中合金元素對碳的擴散有影響，其影響如下。 ①Cr、Mo、W、Ti、V等碳化物形成元素，與碳有較大的親和力，阻礙碳在鋼中的擴散，減慢了奧氏體的形成速度。只有Ni能提高碳在奧氏體中的擴散速度，增大奧氏體的形成速度。
　　②奧氏體形成后，合金鋼中還有一部分未溶碳化物存在，為了增加碳化物的溶解量，需要增加加熱時間。
　　③大多數合金元素阻礙奧氏體晶粒的長大。
　　④鋼中的碳化物還降低鋼中的熱傳導性能。
　所以合金鋼完成這四個過程歷需時lhl就要延長，在計算加熱時間時，采用相對較大的加熱系數。 不同爐型加熱方式的特點 工件在爐中加熱時，首先靠介質的熱傳遞使其表面接受熱能而升溫。通常低溫空氣爐中加熱時，爐溫常在600℃以下，主要靠爐氣與工件之間的對流作用進行傳熱。因此，為使工件均勻快速加熱，可在爐內安裝風扇強制對流。 在900℃以上的爐中加熱時，主要靠輻射傳熱，并且溫度愈高，輻射作用愈強，加熱愈迅速。鹽浴爐加熱則主要依靠熱的傳導。傳導傳熱比輻射傳熱有更大的熱傳遞能力，所以在鹽浴爐中加熱更快，而真空爐中最慢。 45鋼含碳量上限與50鋼含碳量下限交叉的理解 在我國的標準鋼號中，45鋼的含碳量為0. 42%～0. 50%，50鋼的含碳量為0. 47%～0. 55%。45和50鋼化學成分重疊帶寬嚴重，這種情況造成以下幾個方面的問題。 ①在機械設計中，選用鋼材牌號的主要依據是各牌號鋼的機械性能，而機械性能是與鋼中的含碳量密切相關的。同類相鄰鋼號間的碳量重疊帶過寬，直接影響機械零件的設計和制造質量。若各鋼號的碳量不足或過剩，其結果不是安全系數太小，就是造成鋼材的嚴重浪費和機械設備的笨重。
　　②熱處理工藝參數的確定，主要是根據鋼的成分和臨界點確定，而鋼的臨界點主要決定于含碳量。由于鋼的含碳量范圍過大，其實際臨界點與鋼的名義臨界點之間的差別就很大。這就給制定熱處理工藝參數和保證熱處理質量帶來困難。巧合的是，含碳量在0. 45%～0. 55%范圍的Ac3和Ar3點不是隨著含碳量的增加而平緩下降，而是出現有一個陡降的低谷Ac3和Ar3點，處于這一低谷碳量范圍的45和50鋼，其臨界點的波動范圍也就特別寬，造成熱處理工藝容易開裂或過熱。
　　③由于45和50鋼相鄰鋼號間的含碳量重疊帶寬，易造成特較高的50鋼含碳量的鋼被劃人較低一檔的45鋼號，造成分析結果錯誤，給熱處理制定工藝帶來誤導。 熱處理件重新淬火的次數量 每個單位都有熱處理件，由于最終淬火十回火達不到技術要求，工件熱處理質量不合格又重新加熱淬火的情況，重新淬火時一般要求工件必須首先退火，然后再可以重新淬火處理。重復高溫加熱次數增加，氧化脫碳、變形開裂傾向都會增加。如不增加退火而直接重復淬火，有可能繼承第一次加熱時所形成的粗大晶粒，出現組織遺傳現象。有的（鑄造）標準和規定熱處理重復淬火次數不能超過2次，有的工廠規定重復淬火次數不能超出2～3次，對于已經淬火2～3次仍然不合格的工件做報廢處理。 在實際生產中，例如滾絲輪、搓絲板、連桿鍛模等工模具正常使用壽命后，由于磨損或硬度降低等原因，可以退火一再切削加工一淬火回火熱處理。一般回用使用次數可以達到3次。回用的模具使用壽命沒有受到回用后重新淬火的影響而降低。 本文參考《熱處理工藝問答》一書。 相關鏈接 水性淬火液的綜合優勢
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