首页 理论教育 如何控制火焰淬火的质量?

如何控制火焰淬火的质量?

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:努力提高机械化、自动化程度,严格工艺纪律,按照有关技术标准对操作人员进行培训,是提高火焰淬火质量的关键。在稳定状态下,小件火焰淬火时,输出氧气压力控制在2×105~3.5×105Pa;大件淬火时控制在5×105~15×105Pa。

如何控制火焰淬火的质量?

火焰淬火多为手工操作,热处理质量主要取决于操作者的技术水平和生产经验。努力提高机械化、自动化程度,严格工艺纪律,按照有关技术标准对操作人员进行培训,是提高火焰淬火质量的关键

2.5.2.1 热处理设备

1.燃烧气体供给装置 火焰加热用的可燃气体主要是乙炔,供给乙炔的发生器、乙炔汇流排或乙炔输送管道都必须有输出控制装置、压力表和安全阀,以保证供气稳定、安全。在稳定状态下输出燃烧气体的压力应控制在0.9×105~1.1×105Pa范围内,温度不高于60℃,乙炔发生器的水温不超过40℃。

2.氧气供给装置 氧气瓶、氧气汇流排应装有压力表和减压阀,以保证供气稳定、安全。在稳定状态下,小件火焰淬火时,输出氧气压力控制在2×105~3.5×105Pa;大件淬火时控制在5×105~15×105Pa。氧气瓶压力应为210×105Pa。

3.测温装置 用目测控制火焰加热温度,误差大,质量不稳定。应推广光电高温计或便携式红外辐射温度计。

4.淬火机床 批量生产时应当采用淬火机床。过去常用废旧的切削机床改装而成,由于精度较低,对保证淬火质量的均匀性和减少淬火畸变是不利的。可根据工件形状、大小,设计制造一次式淬火机床或移动式淬火机床,或其他适合处理件部位形状的淬火机床。其精度应和感应淬火机床一样,满足表2-34的规定。

2.5.2.2 生产操作技术要点

(1)根据工件所用钢种、表面质量及性能要求、热处理设备等,确定火焰淬火方法。

(2)检查喷射器、火焰喷嘴、冷却水嘴及夹具有无损坏、变形等。火焰喷嘴的火孔和冷却水嘴的水孔不应有脏物堵塞。

(3)装夹工件时,工件与火焰喷嘴和冷却水嘴应保持正确的相对位置,不应有偏心或倾斜。

(4)火焰淬火加热温度主要取决于加热时间或工件与火焰喷嘴间的相对移动速度。此外,火焰喷嘴与工件之间的距离对加热温度也有很大影响。一般工件的表面应处于焰心顶端2~3mm,但焰心的长短与火孔直径和气体压力有关。当火孔直径为0.4~0.5mm时,加热距离为8mm左右;火孔直径为1.0~1.2mm时,加热距离可增大到10~12mm。

(5)火焰淬火硬化层深度在固定法或旋转加热时取决于加热温度和加热时间,连续淬火时主要与下列因素有关。

1)氧气压力。增大氧气压力,硬化层深度增加,但氧气压力超过某一值后,硬化层深度反而降低。火焰强度有一最佳的氧乙炔比值,一般氧∶乙炔=1.15~1.25。

2)喷嘴或工件的移动速度越大,硬化层深度越浅。一般移动速度为140~150mm/min,可得到2.5~3.0mm的硬化层深度。

3)火孔与水孔的距离一般为10~20mm,最小不低于3.5mm。为了防止水滴飞溅影响火焰的稳定性,水孔应有15°~30°的向下倾角。

(6)淬火冷却时,碳素结构钢用水冷,合金结构钢用油冷,高合金钢或大型工件采用压缩空气冷却。对所用冷却介质的温度、压力和流量应加以控制。

2.5.2.3 质量检验

1.外观 表面不应有过热、熔化及裂纹(可采用磁粉检测、超声检测或着色检测)。(www.xing528.com)

2.表面硬度 表面硬度的波动范围与感应淬火相同,应符合表2-36的规定。

3.有效硬化层深度 对有效硬化层深度的控制与感应淬火相同,其波动范围不超过表2-37的规定。

4.硬化区范围 硬化区范围应符合技术要求,必须规定合理的允许偏差。整体火焰淬火的构件,其非淬硬边缘和轴类零件的非淬硬端部不大于10mm。大型工件允许留软带,其宽度不大于10mm,软带间距应大于100mm。

5.金相组织 中碳结构钢和中碳合金结构钢,火焰淬火后表面的正常组织应为细小马氏体。马氏体粗大是由于加热温度过高所引起;组织除细小马氏体外还有蚕食状未溶铁素体,是因加热温度不足所致;组织中存在网状铁素体和托氏体,是因淬火冷却速度不够造成的。

2.5.2.4 质量缺陷及其控制

1.淬火开裂 淬火开裂是火焰淬火常见的缺陷,其主要原因有:

(1)过热,如含碳量偏高的齿轮,火焰淬火时,由于齿顶温度高,冷却又过于激烈,容易引起开裂。可通过降低加热温度和冷却速度,采用自回火或及时回火来控制过热裂纹的产生。

(2)重复淬火,如环状工件,在淬火开始和淬火终结处,往往出现重复淬火现象,在该处容易产生淬火裂纹。为减少这种缺陷,淬火开始时应降低加热温度,使其成为一个淬火低硬度区;当淬火终结时,喷嘴一旦进入该区,应立即关闭火焰,并增加冷却水量。

(3)未及时回火。

2.硬度不足 淬火硬度低的主要原因有:

(1)钢材碳含量低,淬硬性差,如w(C)≤0.3%的钢不适合表面淬火。

(2)操作迟缓、冷却不及时,导致热量内传,表面温度下降。

(3)冷却水量不足或水压低,降低了淬火冷却速度。

(4)加热温度低。

3.烧熔 烧熔地方呈“汗珠”状。轻度烧熔可用砂轮磨削修复,严重烧熔判废。其形成原因是喷嘴火孔变形、误将氧气阀开大或淬火机床突然停止。

4.畸变 火焰淬火畸变多数是由于加热或冷却不均造成的。可通过改进喷嘴形状、尺寸,改善加热和冷却条件来控制淬火畸变,如用旋转淬火代替静止淬火或增加工件旋转速度。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈