65Mn刹车弹簧热处理工艺过程
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弹簧热处理工艺流程一、引言弹簧是一种广泛应用于机械、汽车、电子等领域的重要零件。
为了提高弹簧的性能和寿命,需要进行热处理。
本文将介绍弹簧热处理的工艺流程。
二、弹簧材料选择在进行弹簧热处理前,需要选择合适的材料。
常见的弹簧材料有高碳钢、合金钢和不锈钢等。
根据不同的应用场景和要求,选择不同种类的材料。
三、预处理1. 清洗:将弹簧放入清洗槽中,使用溶剂或碱液清洗表面油污和氧化物。
2. 酸洗:将清洗后的弹簧浸泡在酸液中,去除表面氧化层和锈蚀物。
3. 磨光:使用机械或化学方法对弹簧表面进行打磨,去除毛刺和凸起部分。
四、加工制备1. 切割:根据设计要求,使用剪切机或冲床对原材料进行切割。
2. 卷制:使用卷板机将原材料卷成所需的形状。
3. 预成形:将卷好的原材料放入预成形机中,进行初步成型。
4. 终成形:将预成形后的弹簧放入终成形机中,进行最终成型。
五、热处理1. 固溶处理:将弹簧放入固溶炉中,加热至固溶温度。
保持一定时间后,快速冷却至室温。
此过程可以消除材料内部的应力和组织不均匀性。
2. 淬火处理:将固溶后的弹簧放入淬火槽中,快速冷却至室温。
此过程可以提高弹簧的硬度和韧性。
3. 回火处理:将淬火后的弹簧放入回火炉中,加热至回火温度。
保持一定时间后,快速冷却至室温。
此过程可以改善弹簧的韧性和塑性。
六、表面处理1. 酸洗:将经过热处理的弹簧浸泡在酸液中,去除表面氧化层和锈蚀物。
2. 磨光:使用机械或化学方法对弹簧表面进行打磨,去除毛刺和凸起部分。
3. 镀层:根据需要,可以对弹簧表面进行镀铬、镀锌等处理,提高其耐腐蚀性。
七、质量检验1. 外观检查:对弹簧的外观进行检查,包括尺寸、形状、表面质量等。
2. 力学性能测试:对弹簧的硬度、韧性等力学性能进行测试。
3. 化学成分分析:对弹簧材料的化学成分进行分析。
八、包装运输将经过质量检验的弹簧进行包装,标注相关信息,并进行运输。
九、总结弹簧热处理是提高弹簧性能和寿命的重要工艺。
65Mn弹簧钢的硬度和处理工艺涉及淬火和回火过程,而65Mn冷轧带钢的化学成分主要包括碳、硅和锰。
关于65Mn弹簧钢的硬度和处理工艺,65Mn作为一种弹簧钢,其强度和硬度较高,但具有过热敏感性和回火脆性倾向。
在处理过程中,水淬易产生裂纹倾向;当进行大直径螺旋弹簧制造时,常采用热处理来提高其弹性和硬度。
典型的热处理规范为:将65Mn加热至830℃±20℃,然后进行油冷,后续进行540℃±50℃的回火处理。
通过这种处理,65Mn弹簧钢可以获得屈氏体组织,并达到≤321HB的硬度。
此外,抗拉强度可达600-620Mpa,伸长率在40%-53.5%之间,金相组织为球化珠光体+少量点状珠光体。
至于65Mn冷轧带钢的化学成分,根据GB/T 1222-2016标准,65Mn的化学成分中碳含量通常在0.62%~0.70%,硅Si在0.17~0.37%,锰Mn在0.90~1.20%,硫S不超过0.035%。
这些元素的含量范围确保了钢材具有良好的力学性能和加工性能。
此外,对于钢板和钢带,还规定有关于尺寸、外形及允许偏差等的技术要求,以及热处理和表面处理的相关规范。
综上所述,65Mn弹簧钢通过特定的热处理工艺获得所需的硬度和组织特性,而65Mn冷轧带钢的化学成分则符合国家标准的规定,确保了材料的性能和质量。
65mn弹簧热处理硬度
65Mn弹簧热处理硬度是指经过热处理后的弹簧在经过一定载荷的条
件下所表现出来的硬度值。
这个硬度值很大程度上决定了弹簧所能够
承受的最大载荷。
因此,65Mn弹簧的热处理硬度对于其性能和应用
非常重要。
在进行弹簧热处理时,需要使用高温或低温等多种工艺,以达到预期
的硬度要求。
对于65Mn弹簧而言,通常采用淬火加回火工艺来提高
其硬度,使其达到所需的强度和延展性。
在淬火过程中,弹簧要被加热至800℃以上,随后迅速冷却,使其达
到最高硬度值。
之后在回火的过程中,弹簧会被加热至350℃左右,
按不同要求进行停留时间后再逐渐冷却。
回火的作用是消除淬火过程
中产生的内部应力,并减轻弹簧的脆性。
通过回火处理,弹簧的硬度
可以降低,但其强度和韧性却能够保持。
65Mn弹簧的热处理硬度需要对加热、淬火和回火工艺进行严格控制,在此基础上才能达到预定的硬度要求。
对于一个品牌或者一家工厂而言,如何在硬度的控制方面做到标准化、高可靠性以及高效率,也是
非常重要的。
总之,65Mn弹簧的热处理硬度是非常关键的一项指标,对于弹簧回弹力和负荷承受能力的影响非常大。
只有在严格控制加热、淬火和回火工艺的情况下,才能够有效提高弹簧的硬度和延展性,从而达到最优的强度和负荷承受能力。
弹簧钢65碳钢制定热处理工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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65Mn弹簧钢加工工艺65Mn弹簧钢加工工艺热处理规范:淬火830℃±20℃,油冷; 回火540℃±50℃(特殊需要时,±30℃)。
65Mn弹簧钢易过热,注意加热温度和保温时间。
建议加热820度,适当保温。
回火温度:320度时间要充分。
硬度:45-48HRC.使用性能较好。
盐浴NaCl:BaCl=3:7左右即可加热温度820,时间30秒/mm(mm指零件有效厚度),油冷。
回火温度280,空气炉时间2小时,硝盐炉时间30分钟弹簧钢按其加工成型方式分为热成型和冷成型两类,由于加工方式的不同,在后续的热处理方式也不尽相同,具体如下:1热成型弹簧的热处理直径或板厚大于10-15mm的大型弹簧件,多用热轧盘条拉拔的钢丝或钢板制成。
加工及热处理为:先把弹簧钢丝加热到高于正常淬火温度50-80℃的条件下热卷成型,然后淬火+中温回火,获得弹性极限和疲劳强度极佳的回火索氏体。
弹簧钢淬火加热应选用少氧或无氧化的设备如盐浴炉、保护气氛炉等,防止氧化脱碳。
弹簧钢热处理后还要进行喷丸处理,强化表面,产生残余压应力,提高疲劳强度。
热轧弹簧钢采用的工艺流程为:扁钢剪断——>加热压弯成形后余热淬火+中温回火+喷丸——>包装。
2冷成型弹簧的热处理直径小于8mm的弹簧件,常用冷拔钢丝冷卷成形。
冷拉钢丝制造工艺及后续热处理,主要是以下三类:1)铅浴处理冷拉钢丝先将钢丝连续拉拔三次,总变形量达到50%,接着加热到Ac3以上温度使其奥氏体化,随后在450-550℃的铅浴中等温处理,奥氏体转化为索氏体组织。
屈服强度为1600Mpa,冷卷成形后,在200-300℃退火消除应力即可。
2)油淬火回火钢丝钢丝拉拔到处理尺寸后,进行油淬火回火。
这类钢丝的强度不如铅浴处理的钢丝,但性能均匀一致,成本较低。
冷卷成形后,进行去应力处理。
3)退火状态钢丝将钢丝拉拔到规定尺寸,再进行退火处理。
软化后的钢丝冷卷成形后,需经过淬火+中温回火后才能获得所需的力学性能。
65mn热处理技术要求一、简介65mn是一种普遍用于制造机械零部件的碳素结构钢,热处理是提高其性能的关键步骤之一。
本文将详细探讨65mn热处理技术的要求和步骤。
二、热处理的目的热处理是通过加热和冷却的过程来改变材料的组织结构,从而改善其力学性能。
对于65mn钢而言,热处理的目的主要是增加其强度和韧性,并提高其耐磨性和耐腐蚀性。
三、热处理的步骤3.1 预热预热是热处理的第一步,其目的是均匀加热65mn钢材,以减少冷却过程中的应力和变形。
预热温度应控制在500-800摄氏度之间,时间一般为1-2小时。
3.2 高温保温高温保温是热处理的核心步骤,它使65mn钢材的结构发生变化,从而提高其性能。
高温保温温度通常在800-900摄氏度之间,保温时间视材料的厚度而定,一般为1小时/25mm。
3.3 冷却冷却是热处理的最后一步,通过控制冷却速率可以获得不同的组织结构和性能。
对于65mn钢而言,常用的冷却介质有油、水和空气等。
快速冷却可以获得较高的硬度,而慢速冷却则可以提高其韧性。
四、热处理的要求4.1 温度控制热处理过程中的温度控制非常重要。
预热温度、高温保温温度和冷却温度都需要精确控制,以保证65mn钢材能够得到预期的性能提升。
4.2 时间控制不同的热处理步骤需要不同的时间控制,过长或过短的时间都会影响热处理效果。
因此,在进行热处理时需严格按照要求控制时间。
4.3 冷却介质选择冷却介质的选择直接影响到65mn钢材的性能。
一般而言,快速冷却可以增加硬度,慢速冷却则可以提高韧性。
根据具体要求选择合适的冷却介质非常重要。
4.4 环境控制热处理过程中的环境控制也十分关键。
空气中的氧气、水分和杂质会影响钢材的性能,因此,在热处理过程中要注意环境的控制,保持干燥和洁净。
五、热处理效果评估对于热处理后的65mn钢材,需要进行效果评估以确保其性能符合要求。
评估可以从硬度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性等方面进行。
根据评估结果,可以对热处理参数进行调整以获得更理想的效果。
.65Mn弹簧钢究艺研热处理工65Mn弹求。
要使的热处理加工工艺要对,簧为弹簧钢作制动弹的研究了解其作相关的处理以提高其力65Mn求簧的要,要对弹作簧钢符合为制动学性能。
研究表明:当此类弹簧钢进行相关热处理可以增加其屈服强度以及屈服强度比,提高其寿命,达到作为制动弹簧的要求。
关键词:;等温淬火;回火;制动弹簧;喷丸;应用65Mn一. 对65Mn弹簧钢的了解1. 65Mn力学性能:如下图HRC ψ(%) δδs/MPa δb/Mpa (%)21-24 35 ≥≥≥980 785 9 ≥..化学成分:如下图2. 65Mn C Mn SiS P 元素 0.63 0.97 0.211 0.014 0.023 /%含量3.65Mn的临界点 A1 A3 Ms 临界点720 740 270 ℃二. 弹簧钢作为制动弹簧的质量要求:材料1.弹簧材料应为Ⅰ、Ⅱ组碳素弹簧钢丝绕制而成。
度硬 2.44-52HRC范围经淬火、回火处理的冷卷弹簧,其硬度值在。
55HRC内选取。
特殊情况下,其硬度值可扩大选取范围到3. 外观质量要求氧钢丝表面应光滑,弹簧表面应经发黑处理,不允许有裂纹、深允不许有簧卷;伤得处转化皮、锈蚀等缺陷:弯钩弯不有痕冷弹出材料直径公差之半的个别压痕、凹坑和刮伤。
超度..有工作极限负荷要求的拉伸弹簧在工作极限负荷下不允许4.有永久变形。
怎样做才能达到要求:三.65Mn满足其要求1. 材料的选取:碳素弹簧钢热处理工艺:首先2. 65Mn的等温转变曲线于下图所示:..2-1:对65Mn的淬火处理:65Mn:温度的选择:由于弹簧钢的含碳量为0.63%,2-1-1临界温度为于A3亚析钢。
对于淬火加热温度的选取,由于属当选择而亚共析钢的淬火加热温度为,t=A3+30~70℃740℃,℃时,会使钢的氧化脱碳严重奥氏体晶体粗化,淬火后马840℃820当增性加。
而选择度氏体晶粒粗化,从而降低了钢的硬,脆综合考虑选择以下是还有少部分铁素体没有熔化。
65锰弹簧热处理硬度一、概述65锰弹簧是一种常见的弹簧材料,主要由碳、锰等元素组成。
为了提高其硬度和强度,常对65锰弹簧进行热处理。
热处理是通过加热和冷却工艺来改变材料的组织结构和性能的过程。
二、热处理工艺65锰弹簧的热处理工艺主要包括加热、保温和冷却三个步骤。
1. 加热加热是将65锰弹簧材料经过加热炉加热到一定温度范围内的过程。
加热温度的选择需要根据弹簧的要求和材料的特性来确定。
一般来说,加热温度较高,会使得弹簧的硬度和强度提高,但也容易导致材料的塑性降低。
而低温加热则会使得弹簧的硬度和强度降低,但塑性增加。
2. 保温保温是指将加热后的65锰弹簧材料在一定温度下保持一段时间的过程。
保温时间的长短也是根据具体要求来确定的。
保温时间过短会影响材料的组织结构的转变,保温时间过长则会导致材料的晶粒长大,从而影响材料的性能。
3. 冷却冷却是将保温后的65锰弹簧材料迅速冷却到室温或其他指定的温度范围内的过程。
冷却方式有多种,如水淬、油淬、空冷等。
冷却速度的快慢对材料的性能有重要的影响,通常快速冷却可以得到较高的硬度,而慢速冷却则可以提高材料的韧性。
三、热处理硬度影响因素65锰弹簧的热处理硬度受多个因素的影响。
1. 原材料成分弹簧的硬度受其原材料的成分影响,特别是碳和锰的含量。
一般来说,碳含量越高,弹簧的硬度和强度越高,但塑性会降低。
而锰的含量主要影响弹簧的韧性,适量的锰可以提高弹簧的韧性。
2. 热处理工艺参数热处理工艺参数的选择对于弹簧的硬度也有重要的影响。
加热温度、保温时间和冷却速度等参数都需要经过实验和调整来确定。
不同的工艺参数会导致材料组织结构的不同以及硬度和韧性等性能的变化。
3. 材料的组织结构材料的组织结构是决定其硬度的重要因素之一。
经过热处理后,65锰弹簧的组织结构通常为马氏体。
马氏体具有较高的硬度,但也容易产生脆性。
因此,在热处理过程中需要控制马氏体的形成和分布,以获得适当的硬度和韧性。
四、热处理硬度测试方法热处理后的65锰弹簧硬度的测试可以采用多种方法。
65mn的预备热处理工艺
对于65Mn钢材的预备热处理工艺,通常包括以下步骤:
1. 加热:将65Mn钢材加热至适当的温度,一般为860-880摄氏度。
2. 保温:将钢材在适当温度下保持一段时间,通常保温时间为1-2小时,以使钢材温度均匀。
3. 冷却:将加热保温后的钢材迅速冷却至室温。
冷却方式通常有水淬、油淬和空气冷却等。
需要注意的是,65Mn钢材的适宜预热温度取决于具体的热处理要求和使用条件,因此需要根据实际情况进行调整。
此外,在进行预备热处理时,也要考虑钢材的尺寸和形状对热处理过程的影响。
需要特别指出的是,以上仅为一般性的预热处理工艺步骤,具体的热处理工艺参数和步骤还需根据实际情况和使用要求进行具体设计和确定。
最好在进行任何热处理之前,咨询专业的技术人员或热处理专家,以确保得到最佳的热处理效果。
65mn弹簧热处理硬度
65mn弹簧热处理硬度是指经过热处理后的65mn弹簧钢的硬度值。
热处理是指对钢材进行加热、保温和冷却处理,以改变其物理性能和组织结构的一种工艺。
在65mn弹簧热处理中,通常采用淬火+回火的工艺。
淬火可以使钢材表面形成较硬的组织,而回火则可以提高钢材的韧性和延展性。
通过不同的淬火和回火参数,可以得到不同硬度的65mn弹簧钢。
一般情况下,经过热处理后的65mn弹簧钢硬度值应该在HRC 42-50之间。
这种硬度可以满足弹簧钢的使用要求,同时也具有较好的韧性和延展性。
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攀枝花学院学生课程设计(论文)题目:65Mn刹车弹簧热处理工艺过程学生姓名:学号:所在学院:材料工程学院专业: 20XX级材料成型及控制工程班级: X班指导教师: X X X 职称:讲师2012年12月14日攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书摘要本课程设计了65Mn刹车弹簧热处理工艺设计。
主要包括淬火、低温回火等过程。
在不同阶段,根据需求不同选择恰当方式进行处理,可获得不同的性能要求。
65Mn,锰提高淬透性,φ12mm的钢材油中可以淬透,表面脱碳倾向比硅钢小,经热处理后的综合力学性能优于碳钢,但有过热敏感性和回火脆性。
热处理及冷拔硬化后,强度较高,具有一定的韧性和塑性;在相同表面状态和完全淬透情况下,疲劳极限与合金弹簧相当。
关键词:65Mn,淬火,低温回火目录摘要...............................................................................................................................1、设计任务 (6)1.1设计任务 (6)1.2设计的技术要求 (6)2、设计方案 (7)2.1A65Mn刹车弹簧热处理设计的分析 (7)2.1.1工作条件 (7)2.1.2失效形式 (7)2.1.3性能要求 (8)2.2 65Mn材料 (8)3、设计说明 (8)3.1加工工艺流程 (8)3.2具体热处理工艺 (9)3.2.1锻造工艺 (9)3.2.2预备热处理工艺 (10)3.2.3机械加工 (13)3.2.4淬火+低温回火热处理工艺 (13)4、分析与讨论 (15)5、结束语 (19)6、热处理工艺卡片 (20)参考文献 (21)1、设计任务1.1设计任务65Mn刹车弹簧热处理工艺过程1.2设计的技术要求65Mn低合金圆钢必须应具备高的弹性极限和高的屈强比,以避免弹簧钢在高载荷下产生永久变形;同时还要求有良好的淬透性和低的脱碳敏感性,使弹性极限大幅度降低;以及良好的表面质量,在冷热状态下容易加工成形和良好的热处理工艺性。
在热状态下成型的弹簧热成型弹簧钢的热处理工艺。
用这种方法成型弹簧钢多数是将热成型和热处理结合在一起进行的,而螺旋弹簧钢则大多数是在热成型后再进行热处理。
这种弹簧钢的热处理方式是淬火+中温回火,热处理后组织为回火托氏体。
这种组织的弹性极限和屈服极限高,并有一定的韧性。
2、设计方案2.1 65Mn刹车弹簧热处理设计的分析2.1.1工作条件用于冷态金属成型的模具钢称为冷作模具钢,如制造各种冷冲模,冷拉模,冷挤压模的钢种。
这类模具工作时的工作温度一般不超过200~300℃[2]。
65Mn钢是我国最常用的冷作模具钢之一,由于其具有硬度高、强度大、热处理时体积变形小等特点,故多用于高负荷、高精度、高寿命的冷变形模具。
被广泛用来制造承受负荷大、生产批量大、耐磨性要求高,热处理变形量要求小和形状复杂的零件。
2.1.2失效形式冷模具钢的主要失效形式有过载时效、磨损失效、咬合失效和疲劳失效四种。
①过载失效。
模具材料本身承载能力不足以抵抗工作载荷(包括随机波动载荷)作用引起的失效,当材料韧性不足易产生脆断和开裂,当强度不足易产生变形和镦粗失效。
冷挤压和冷镦模具易产生此类失效。
②磨损失效。
模具工作部位与被加工材料之间的摩擦损耗,使工作部位(刃口、冲头)形状和尺寸发生变化引起的失效。
对工作表面尺寸和质量要求高的冲裁模、挤压模易产生此类失效。
③咬合失效。
模具工作部位与被加材料在高压力摩擦下,润滑膜破裂发生咬合--被加工材料“冷焊”到模具表面,引起被加工产品表面质量出现划痕等失效。
在拉深、弯曲模及冷挤压模中易发生此类失效。
④多冲疲劳失效。
冷作模具承受的载荷都是以一定冲击速度和能量反复作用,其工作状态与小能量多冲疲劳实验相似。
由于材料硬度高,多冲疲劳寿命多在1000~5000次左右,而且裂纹萌生期占绝大部分,疲劳源和裂纹扩展区不明显。
多冲疲劳失效常见于重载模具,如冷挤压、冷镦冲头模具。
2.1.3性能要求冷冲模具主要用于完成金属或非金属材料的冷态成型,包括冲裁模、弯曲模、拉深模、挤压模、镦锻模等[3]。
①冲裁模工作部位是刃口,要求工作中刃口不易崩刃,不易变形,不易磨损和不易折断。
②弯曲和拉深模用于板材料的成型,工作应力一般不打。
拉深模要求工作面保持光洁,不易发生粘附磨损和擦伤;弯曲模初以上要求外,还要求有一定的抗断裂能力。
③挤压模和镦锻模主要用于材料体成型,工作应力大,其中挤压模具应力更大。
材料在型腔中剧烈变形同时产生热量,模具在反复应力和温度约300℃环境中工作。
要求模具工作时不易变形,不易开裂,不易磨损。
2.2 65Mn材料锰提高淬透性淬透性,直径12mm的钢材油中可以淬透,表面脱钢倾向比硅钢小,经热处理后的综合力学性能优于碳钢,但有过敏性和回火脆性。
用作小尺寸各种扁、圆弹簧,坐垫弹簧、弹簧发条,也可制作弹簧环、气门簧、离合器黄片、刹车弹簧及冷拨钢丝令卷弹卷等。
热处理范围:3、设计说明3.1加工工艺流程65Mn刹车弹簧的热加工工艺流程经过许多次改进形成如下的工艺流程: 下料→锻造→预备热处理→退火→淬火+低温回火→回火→消除应力回火。
65Mn成分[5]见表3.1。
表3.1 A 的化学成分(质量分数,%)C Si Mn Cr Ni Cu0.62~0.70 0.17﹤0.37 0.90﹤1.20 ≤0.25 ≤0.30 ≤0.25成分分析:C 可保证形成大量的合金碳化物,淬火加热时,一部分融入奥氏体中,提高其稳定性,同时也使马氏体中的合金元素含量增加,保证其硬度;而未溶的碳化物则起细化晶粒、提高韧性的作用.并提高钢的耐磨性。
Si能显著提高钢的弹性极限,抗压强度和抗拉强度,提高钢的耐热性和抗腐蚀性。
Mn 提高钢韧性、强度、硬度和耐磨性、耐磨性。
提高钢的淬透性,改善钢的热加工性能。
锰量增高,降低抗腐蚀能力、焊接性能。
锰为弱碳化物形成元素。
Cr是主要的合金元素,它使钢的淬透性大大增加,提高其回火稳定性,并产生二次硬化现象。
铬与碳形成高硬度的碳化物,加热时未溶的碳化物可细化晶粒、提高钢的耐磨性的作用。
Ni 在钢中强化铁素体并细化珠光体,提高强度提高屈服强度,减小钢的缺口敏感性,降低钢的低温脆性转变温度。
镍加入钢中还可提高耐酸碱性,对大气以及盐都有抗蚀能力,是不锈钢中的主要元素之一。
3.2具体热处理工艺65Mn的热处理包括初期的锻造和预先热处理,以减少碳化物的不均匀分布,为后续淬火、回火提供优良的原始组织。
65Mn热处理工艺分析:①模具钢原材料一般为锻环形材或棒材,其内容组织中碳化物呈沿晶界网状分布,这种组织如果不经过进一步的锻造加工,使用时裂纹容易沿晶界萌生并扩张,降低模具的承载能力,最终导致模具的早期崩裂。
②通过锻造和随后的球化退火处理,形成均匀,细小,弥散分布的碳化物,改善模具内部的组织条件,尤其是碳化物分布,为最终热处理准备组织条件,避免局部的应力集中产生热处理开裂,同时有助于提高模具的寿命,解决断裂和龟裂问题。
③65M属于高碳高铬钢,含碳量和含铬量高,形成了大量的碳化物和高合金度的马氏体。
使钢具有高硬度、高耐磨性。
65M中的钼增加钢的淬透性并且细化晶粒,钒能细化晶粒增加韧度。
又能形成高硬度的VC,以进一步增加钢的耐磨陛。
铬又使钢具有高的淬透性和回火稳定性。
由于Cr的大量存在,钢液结晶时析出的大量共晶碳化物,硬度很高的铬铁复合碳化物(Fe,Cr)7C3,极为稳定,常规热处理无法细化。
即使经压延后,在较大规格钢材中。
仍保留明显的带状或网状碳化物,碳化物分布不均匀,而带状或网状碳化物区是一个脆性区,其塑性、韧度差,不能承受大的冲击力,裂纹很容易在这里萌生与扩展,往往成为裂纹产生的主要原因。
较大的碳化物周围常常有空洞、位错等缺陷汇聚,在交变负荷的作用下,这些缺陷进一步聚集和扩展便可萌生疲劳裂纹。
碳化物偏析严重,在碳和合金元素富集的区域,钢的熔点降低,易导致模具热处理时过热,使碳和合金元素在奥氏体中溶解度减少,降低淬火后的硬度,且导致碳合金元素富集区与贫乏区之间产生大的组织应力,从而增大模具热处理后的变形量。
为了碎化、细化共晶碳化物,把粗大的枝晶状共晶碳化物打碎、提高碳化物分布的均匀性,细化碳化物的粒度,一般A使用时都需要进行锻造和预先热处理, 以减少碳化物的不均匀分布, 为后续淬火、回火提供优良的原始组织[6]。
3.2.1锻造工艺①温度控制65M导热性差,锻造温度较窄,加热速度不能太快,加热要均匀。
一般锻造最好选择在单相区进行。
较高的锻造温度易于塑性变形。
但Crl2MoV钢共晶温度较低(约l150℃),稍不注意就会发生过热和过烧。
过低的开锻温度使得开停锻温度范围变窄,相应要增加变形火次。
过低的终锻温度会产生加工硬化,产生内外裂纹。
终锻温度如选在Aam线以上,则会在锻后的冷却过程中,沿着晶界析出二次网状渗碳体,这将使得锻件的力学性能大为下降。
如选在Aam和A1线之间的温度区间锻造,由于塑性变形的机械破坏作用,可使析出的二次网状渗碳体呈弥散状。
Crl2MoV的终锻温度应控制在Aam线以下、Al线以上50~100℃。
②锻造方法采用径向十字镦拔法。
毛坯料沿轴向镦粗后,在横截面中两个互相垂直方向进行反复镦拔。
适用于对金属纤维组织方向要求不严格的锻件的锻造。
这种方法效果较理想,中心和边缘处碳化物偏析相差不大,没有明显的力学性能差异,且由于坯料与锤砧接触面经常改变,不致造成局部温度降低过多,断面产生裂纹的危险性大为减小[1]。
65Mn的锻造加热曲线如图3.1所示,锻造加热曲线锻件终锻后应立即打标记并随炉缓冷(炉膛温度700℃) ,严禁空冷或放置在潮湿的地面上冷却。
为便于后续加工, 锻件在冷却后, 应在24~32 h内进行退火处理[7],一般采用等温球化退火。
3.2.2预备热处理工艺(1)球化退火锻造后最常用的预先热处理是球化退火, 以便获得细小、均匀的球形碳化物分布。
完全退火将使65M形成网状碳化物,而且在最终的淬火、回火过程中仍能保持, 这将使其脆性增加而不能使用。
球化退火工艺[8]如图3.2所示。
球化退火后的组织为索氏体型珠光体+粒状碳化物, 硬度为207~255HB。
图3.2 65M球化退火工艺曲线(2) 调质处理当锻件的碳化物偏析比较严重,常规球化退火工艺效果不理想时, 可采用锻后调质处理,即锻后稍作停留或在精加工前增加一道调质工序,也可利用锻后余热直接进行球化退火或循环球化退火。
调质处理后锻件能获得均匀细致的索氏体组织,不仅可保证工件最后淬火具有均匀的硬度,而且有利于淬火后减小工件的变形, 增加工件的尺寸稳定性。
65M的调质处理工艺[9]见图3.3所示。