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滲碳爐二次淬火工藝的分析

2020-11-11 09:40:54

       首先分析了淬火前后組織的變化。表面組織應為回火馬氏體,含均勻分布的細粒碳化物和殘余奧氏體。在二次淬火過程中,第 一次淬火的加熱溫度較高,可以細化組織,溶解大部分碳化物。然而,淬火后,表面高碳組織中殘留了大量的殘余奧氏體。


      在我們之前的工藝中,工件通過再次提高高溫直接淬火,然后在淬火后進行低溫回火,導致表面硬度意外降低。對此,我們分析了工件表面脫碳是否由兩次高溫上升引起,通過測試表面碳含量得到的答案是否定的。因此,懷疑淬火不成功,于是再次淬火工件,硬度仍低于正常值。對切片后帶爐仿形試棒的顯微組織分析表明,殘余奧氏體含量較高。在沒有深冷處理的情況下,我們首先對工件進行了兩次低溫回火處理,試圖改變組織中的馬氏體狀態,由原來的粗針狀、長針狀變為短針狀,應分散在人體組織中,比原始狀態下的強度指標要好得多。


      但就表面硬度而言,仍不理想,因為從顯微組織的轉變來看,回火過程中殘余奧氏體不能再轉變為馬氏體,所以表面硬度的提高也就談不上了。因此,我們從工藝源頭入手,仔細分析了殘余奧氏體產生的原因。

淬火爐.jpg

      第 一次淬火溫度為880~900℃,此時大部分表面碳化物溶解在奧氏體中。在這個溫度下淬火,當然可以細化芯部組織,解決滲碳過程中形成的網狀碳化物,但在二次淬火加熱過程中,如果連續升溫再淬火,表面組織中不可避免地會形成大量的殘余奧氏體,殘余奧氏體的轉變時間不夠。當溫度在奧氏體化溫度范圍內時,在先前生成的殘余奧氏體中有未溶解的碳化物和碳形成平衡,使第 一次形成的殘余奧氏體更加穩定,同時在隨后的淬火過程中保持穩定在冷卻過程中,馬氏體的不完全轉變也會形成新的殘余奧氏體相。這兩部分使殘余奧氏體相重疊,比例增大,硬度降低。


      綜上所述,硬度低的原因是殘余奧氏體比例大的問題處理不當。因此,在進行二次淬火工藝時,仍可以選擇較高的一次淬火溫度范圍,使碳化物完全溶解。淬火后,加入高溫回火工藝,分解和轉化殘余奧氏體。這樣,就可以消除其遺傳帶來的危害。同時,高溫回火可以減少組織轉變過程中的尺寸變化。淬火后加入兩次低溫回火,以改善終態馬氏體的狀態。


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