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发布时间:    信息编辑:郑州高氏    点击次数:

    45钢在农机具零件中应用较多,包括轴套类,环片板类,螺栓、螺母、销钉类和异形工件。45钢零件强韧性较高,加工性好,价格较廉,故广泛应用于农机具结构零件上。45钢缺点是裂纹敏感性强,板类敏感尺寸为5-8mm,轴套类为ø5-ø12mm。高频加热设备可以解决45钢零件的淬裂问题。

 

    例1为半轴挡片,壁厚为6mm,要求淬火后硬度为40一45HRC。采用830℃×20min加热后进行水冷淬火,约一半工件出现弧形裂纹,导致工件报废。例2为双联法兰,工艺为830℃×30min加热后淬水,工件在ø68mm×3mm上口凸端ø152mm×9mm处产生严重弧形裂纹,开裂率最高达40%。例3为驱动桥隔套,要求硬度为26 -32HRC,壁厚为4-6mm,壁厚4mm的隔套淬火后约有一半以上淬裂,裂纹呈纵向开裂。该类工件淬裂后往往使工件报废,严重影响农机具生产,并造成不小经济损失。

 

    金相检验发现,工件试样组织为板条状马氏体+细针状马氏体。淬火裂纹是由于马氏体相变应力引起的,应力与钢的临界淬火直径密切相关。试样直径<ø5mm或厚度<5mm,截面温差小,淬火产生的较大拉应力也小,工件不开裂;当工件厚度>llmm或直径>ø13mm,淬火产生的最大拉应力不在工件表面,也不会造成裂纹。而工件直径为ø5-ø12mm或厚度为5-llmm时,工件淬火组织应力和热应力作用产生的最大拉应力在工件表面,超过材料抗拉强度使工件表面产生纵向裂纹。研究表明,淬火马氏体性能取决于淬火加热温度和冷却方式,淬火加热温度适当,奥氏体晶粒细小,则淬火马氏体组织愈细,马氏体强度高而脆性小。淬火处理过程中,过冷奥氏体温度与冷却介质温度温差愈小,形成马氏体的相变应力愈小。另外,淬火时工件温度均匀,有利于减少工件变形和开裂倾向。

 

    根据上述分析,防止45钢淬火裂纹的对策如下:(1)采用高频加热设备对其亚温淬火,工艺为780 -790℃加热,获得均匀细小奥氏体晶粒,降温至(750-760)℃×10min, 淬人10% (质量分数)NaCl水溶液中,工件无开裂,性能良好。(2)改善调质前组织,采用高频加热设备对其双重淬火、回火工艺。该工艺采用较低淬火温度,保温时间短,减少了热应力和组织应力。(3)改变易变形开裂部位的结构尺寸设计,或者改变淬火夹具,均可减少和杜绝45钢零件淬火裂纹,效果良好。