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精密合金小径管淬火后低温处理

  • 发布时间:2020-10-31

从淬火到低温处理之间的停留时间显著影响后续过程的效果,建议精密合金小径管淬火后立即进行低温冷处理。冷处理最常用的温度在-75~-100℃(-100~-150℉)范围;很少在-185~-150℃(-300~-240℉)温度范围进行低温冷处理。

渗碳齿轮热处理出现的一些常见问题都与精密合金小径管的化学成分、工艺控制和尺寸有关。例如,从渗碳温度直接淬火会导致铬系列钢(8600系列钢)中出现微裂纹和渗层含碳量超过0·9%;

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以及会在精密合金小径管中产生过多的残留奥氏体组织(>30%),例如高镍钢(4800,9300系列钢),当合金小口径精密钢管渗层碳含量超过0·75%,则出现过多的残留奥氏体。对精密合金小径管渗碳工艺参数的控制,如强渗期和扩散期的时间,精密合金小径管表面获得一定的碳分布,防止炉中形成积碳都是具有重要影响。

合金精密管淬透性控制是控制变形的另一个重要方面,往往淬火冷却介质热均匀性差和淬火槽中的循环速率不足,在不同批次热处理精密合金小径管中,造成硬度和变形分散度大,一致性差。淬火油中如出现水、炭黑、沉淀物甚至滞留气泡的污染,也能造成齿轮变形或开裂。

虽然小口径精密合金钢管渗碳层存在有残余压应力,但在很大的弯曲或拉伸应力下,仍会出现沿晶界开裂失效。可采用在两相区奥氏体化加热,降低沿晶开裂的敏感性。有时,可采用碳氮共渗对精密合金小径管齿轮进行表面处理,这是一种向渗碳气氛中引入氮(如利用氨)的改进渗碳工艺,碳氮共渗温度略低[700~900℃(1290~1650℉)],时间更短。

由于有氮的存在,碳的扩散受到抑制,渗层均匀但较浅,深度范围在0·075~0·75mm(0·003~0·03in)之间。精密合金小径管碳氮共渗主要优势是,形成的氮化物使表面硬度显著增加,可提高钢表面淬硬性。

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与气体渗碳工艺相比,较低的碳氮共渗温度可减少齿轮的变形。适用于细径节齿轮,使其具有更好的抗磨损、抗变形和回火稳定性。渗入氮还提高了钢的表面淬透性,降低了转变形成非马氏体组织的倾向,得到理想的微观组织。

精密合金小径管齿轮的低压渗碳在过去的十年中,出现了齿轮的低压渗碳或真空渗碳工艺,由于具有较好的工艺控制及力学性能优势,已成为了合金精密钢管传统气渗碳工艺的有力竞争对手。精密合金小径管在真空渗碳后,通入氮气或氦气高压气体进行淬火。

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