力華動態(tài)
加熱溫度和加熱速度對力學性能的影響
感應加熱設備淬火中正確選擇淬火溫度和加熱速度對工件的力學性能有很大影響。淬火溫度是加熱速度的函數(shù)。加熱速度增加,淬火溫度也應隨之升高。因為加熱速度對鋼原始組織的臨界點位置有很大影響,快速加熱將使自由鐵素體的相變移到更高的溫度區(qū)間。
當原始組織是細小彌散的珠光體時,快速加熱對A……點提高不多,故淬火溫度不宜選得太高。粗大的原始組織,在相變時擴散的路程較遠,相應延長了相變過程,故工藝上必須選用較高的淬火溫度。
若淬火鋼中含碳量較低,鋼中自由鐵素體較多,此時加熱速度對A。,的影響較大。因此在低碳鋼的感應淬火時,淬火溫度提高的幅度要大一些。
通常,感應加熱設備淬火時在奧氏體狀態(tài)下停留的時間極短。奧氏體晶粒來不及長大,所以感應淬火溫度比一般加熱的淬火溫度高loo~150℃時也不會發(fā)生過熱現(xiàn)象。例如45 8鋼制的工件一般加淬火溫度為820~840℃,而感應淬火時用900~915℃,淬火后仍能得到細針狀馬氏體。
在快速感應加熱的條件下,A。,點是升高的,但它只能提供一個大概的方向。關于加熱速度對臨界點影響及使其偏移的幅度,目前還不能精確測出。
加熱速度一經(jīng)改變,淬火溫度也隨之改變。不同的加熱速度對淬火層的力學性能也有影響。一般認為,加熱速度為150—200℃/s對性能*為有利。當加熱速度較低時,淬火后過渡區(qū)寬度較大,將影響疲勞性能。為提高感應加熱設備淬火件的疲勞強度,要求降低過渡區(qū)域的寬度,但這只有在增大加熱速度下才有可能。
當感應加熱設備加熱速度不夠高時,由于材料傳熱的結果,有可能使過渡區(qū)域的溫度高于預先調質時的回火溫度,從而使過渡區(qū)域的硬度下降,強度被削弱,故該處即使在輕負荷下也容易萌生疲勞裂紋。
對加熱溫度和加熱速度的控制,目前還沒有一種可靠的方法。
不過,在進行試驗研究或擬定生產工藝時,溫度的測量可利用被嵌鑲在加熱表面的熱電偶或用光電高溫計進行。而加熱速度是通過示波儀得到加熱曲線再計算得到的。
測控溫度時必須注意零件表面應清潔無污。因為水汽、油煙及工件加熱表面的灰塵都會影響光電高溫計的靈敏度。為此,近年來國內外開始對雙波段光纖濾波光電高溫計進行了許多研究并初步用于生產中。