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20CrMnTi钢等温球化退火工艺研究


年第

!



天津 冶金

? #? %

&?

( )

钢 等 温 球 化 退 火 工 艺 研究
任福 东 戴兰生
, ,

天 津理 工学 院 机 械 部第 五 设 计 院

/>


增芬

赵润娴

〔 要〕 摘

由 于 引 进 国 外 先 进 的 齿 轮 制 造 工 艺 汽 车 齿轮 拟 采 用 冷 漱 成 型 工 艺 这 是 一 种少 切 削 无
?

切 削 的 加 工 方 法 但 玲 徽 前的 毛 坯 必 须 具 有 良好 的塑 性 和 低 的变形 抗 力 即 良好 的 可 锻 性 这 就 需 要对
+
% ? 优 & ( 这 种 低碳 合金 钢进 行 球 化 退 火 )

?

,

?

本 文 就 是 讨 论 这 种 工 艺 方 法 的制 定 过 程 并在 理

,

论 上 进行 探 讨

关键 词

?, ? % &

?

( )钢

等 温球 化 退 火
,

球 化率 尺 寸 中巧 6
?

随 着 汽车工 业 的发 展 有关 的 各种 生 产 工 艺 在不 断 地 更新 和 改 造


?#

做 为汽 车 的 重 要
,


+ +
?

设备

零件

齿轮的成 型 采 用 冷 锹 新 工 艺
, ,



齿 轮 的制 造 引 进 国 外 先进 技 术 即
这是 一种 少切
、 、
?

7 8 箱 式 电 炉 9 8 箱 式 电炉 布 氏 硬 7
, ,

度 计 金 相 显 微 镜等


,

?

削 无 切削 的 加 工 方 法 是 机 械 加 工 的 发 展 方 向 因 此 对 这 一 引进 技 术 的 消化 吸 收 创 新
势在 必 行


等温 球 化 退 火 工 艺 方 法 比 较 我 们 试 验 目的 就是选 择 正 确 合理 的 等 温
,

球 化 退 火 工 艺 其 关 键 是 确 定 加热 温 度 等 温
,

汽 车 齿 轮 用钢 为
, ,

? ,? %

&? ( )

,

这是 一种
?

温 度 等 温 时 间 和 冷 却 速 度 等工 艺 参 数 于 是 根 据 球 化 退 火 原 理 和 影 响 球 化 退 火 的各 种 因 素 我 们 制 定 了 一 系 列 的 工 艺方 法 通 过 多 次 筛 选 我 们 发 现 有 两 种 工 艺 较好 于 是 再 次 进 行 试 验 比较 现 分 述 如 下
?

,



典 型 的合 金 渗 碳 钢 属 低 碳 合 金 钢 要 能 适 用
于 冷傲 成 型 其毛 坯 必须 有 优 良的塑 性 和 低

,

?

的变 形 抗 力 即 良 好的 可 锻性 其 技 术 要 求 是 硬度 . / 0 1 2
, ,




?

,

珠 光 体球 化 率3 4 5 为 达 此 2
?

,

?

目的 就 必 须 要 进 行 球 化 退 火
, ,

!

?

等温球化退 火工艺 之一
: 将 试样 加热至 4
2 士

球化 退 火 主 要 是 应 用 于 高 碳 钢 其 工 艺
已 经 规 范 操 作 亦 明 确 球 化效 果 显 著 是 比
,

,

2 ℃ 保温
,

!;

,

快速
,

冷却至

1 : 。士

2 ℃
2 ℃

,

保温
,

9;

,

缓 冷至

<。 ℃ 。
?

较容 易进行 的 而 低 碳 钢 球 化 退 火 很 少 应 用
目前 也 没 有 满 足 上 述 要 求 的 成 熟 工 艺
%


?

,

然而 快冷 至 ! 2

出 炉 其工 艺 曲线 如 下

这就
,

需 要 对 + ? & ( 钢 等 温 球化 退 火 工 艺 进 行 ) 2
?

试验 和 研 究 以 制 定 正 确 合 理 的热 处 理 工 艺

,

同时 也 为 某 厂 生 产 等温球 化 退 火 炉 的制造 提



供 设 计的 依 据
试 验 方法
?



为此 做了 如 下 的 工 作



时 间 =卜 >


?

?

等 沮 球 化退 火工 艺 曲线 之 一

!

?

+

等 温 球化 退 火 工 艺 之 二
。士

试样 国产
+ 2? % &
, 、

1 将试 祥加 热 至 :
( )钢

2 ℃ 保温
, , ,

!;

,

然后

快 速 冷 却 至 42 士 2 ℃ 保 温 < ;

缓冷至

? 2 % + ? & ( 钢 等 温 球化 退 火 工 艺 研 究 )

年第


!



<2 ℃

,

然后 快冷至

!2

℃ 出沪 其 工 艺 曲线

,

或者 说 呈 颗 粒状


而球 化 程 度 与 多种 因 素有

、 ?

如下

?

关 如 化学成 分 原 始 组 织 加 热 温 度 保 温 时




七万 ?
?

?


?



巡仪
】 Α

间 冷 却速 度 及形 变等 但对 于 给 定成 分 和 原
% ? 始组 织 的 + ? & ( 钢 试 样 来 讲 主 要 就 决 2 )
,





4 2 2 土 犷?

定 于 加 热 温 度和 冷 却 速 度
,



随着 奥 氏 体 化 温 度 的升 高 退 火 后 获 得

,

片 状 珠 光 体 的趋 势增 大 当 达 到 某一 温 度 时
时 ? =; 司
>

,

将会 得 到 全 部 片 状 珠光 体而 不 可能 获 得 球 状 珠 光体


图+

等 温 球 化退 火 工 艺 曲 线 之 二

不 同 的 钢 这 一 临 界温 度 也不 一 样
, 。

,



以 上 两 种 工 艺 方法 的 保 温 时 间 和 冷 却 速

通 过 试 验 我 们认 为 ? #? % & ? ( 钢 的球 化 加 热 ) 温度 不 宜 过 高 而 以 稍 高 于 Β ? ? 为 好
Β?
,

度均 相 同
+





为4

2℃



这 也就 是工 艺方 法 之 一 =加 热 艺方 法 之 二


试 验 结果 及 分 析

温度 为
,

4 : ℃ > 的 球化 率 高 于 工 2

将经上述两 种工艺方法热 处 理 后 的试 样 进行硬度 和 金 相显 微 组 织 检验 结 果 如
,

= 加 热 温 度 为 : 2 ℃ > 的原 因 所 在 1

我 们 知道
?

球 状 珠 光 体 比片 状 珠光 体 塑 性 好 硬 度 低 显
,


? +

?

然 球 状 球光 体 数 量 多 其 硬度 就 低 这 也 是 工
,

,

硬 度试 验

经两 种 工 艺 处 理 完 的 试 样 中 任选

!

个试
,

艺 方 法 之 一 硬 度稍 低 的 缘故 另 外 为保 试 验获 得 良好 的 球 化 组 织 必
,



,

样 每 个 试样 测
进 行 比 较 =见 表

,

!

点 硬 度 然 后 取 其平 均 值
?

,

须 控 制 球 化 退 火 的冷 却 速 度 特 别 要 控 制发

,

>

生共 析 转 变 区 间 的 冷 却 速度 以 保 证 足 够 的
,

表 实验 方 法 工 艺方 法
之一

?

冷 却 速 度 防 止 块 状 铁 素 体 的 析 出 这 是球 化
,

,

试祥
/ 0 ? ?1

式样

+

试祥
/0 +

!

平均值
/ 0飞2 +

退 火成 败 的关 键 研究 表 明 钢 中存 在 形 成球



,

/ 0 +2

状 或 片 状 碳化 物 的 临 界 冷却 速 度
,



在 实际 生

产 中 冷 却 速 度 过大 或过 小 都 不 利 于 获 得 良好
的 球 化 组 织 一 定要 根 据 具 体 情 况 选 择 最 佳

工艺方 法
之二

/0 !

/ 0 +4

/ 0 !+

/ 0 !2

冷 却速 度




下 附 + ? % & ? ( 钢 试 样 原 始组 织 和 第 一 2 )

从表
稍低
? + +
?

数据 可 见 第 一 种 工 艺 方 法 硬 度
,

种 等 温 球 化 退 火 后 的 金相 显 微 组织 照 片

?

金 相显徽 组 织观 察 通 过 金 相 显 微镜 观 察 和 金 相 照 片分 析
,
。 。

第 二 种 工 艺方 法 的 球 化效 果 明 显 不 如 第 一 种
工 艺方 法 球化 率 明 显 低 第 一 种 工 艺 方 法 处 理 =4 : 2 士


。℃ > 后 试 样 的 金 相 照 片分 析
,

,

其珠

光 体球化率 达 2 5 以 上 远 远 超 过 4 5 的 要 2

求 其 金 相 显 微 组 织 清楚 地 呈 现 出颗 粒 状 碳
,

化物 弥散分 布在 铁 素体 基 体上



所 谓 球 化 退 火就 是 使 钢 中碳 化 物 球 状 化

图!

原 始组 织

,, Χ

年第

!



天 津 冶金

!

环 氧砂 浆 粘 结 大 直 径 地 脚螺 栓
在 轧 机 基 础 中的 应 用
天 津 市轧 钢二 厂
9 Δ Ε

王栋

只 束龙

王连 顺

冯贵敏
?

尸 ‘ ?

〔 要 〕 论 述 了 采 用 环 氧 砂 浆 粘 结 大 直 径 地 脚 螺 栓 施 工工艺 的 技 术 要 求 及 施 工方法 等 天 津 轧 摘

钢 二 厂 采 用 此 工艺 施 工的 中< 2 轧 机 经 过
,

!

个 多 月 的 生 产 对 其粘 结 的 螺 栓进行 分 期 检 测 未发 现


,

,

级栓松 动 和 环 氧 砂浆 表面 变 形 等 现 象 达 到 了设 计 强 度 和 施工 质 量 的 要 求
, ,

此 施 工工艺在加 快 施

工速 度 和 节 省投 资 上 效 果 显 著 具 有 一 定 的可 靠性 在 新建 及 技 术 改造工 程 中值 得 广泛 推 广 和 应



关锐词

环氧 砂 桨

粘结

地脚螺栓

应用

为适 应 钢坯 市场的供求 需 要 和 工 艺要
< 求 将 中 2 轧 机 改 为 中< 2 轧机 而 地 脚 螺 栓
,
,

业 人 员 提 供 的 资料 首 先对 所 要 粘 结 的地 脚

,

螺 栓 进行 钻 孔定位



见图




需 要 在原有 基 础 上 增 加
,





经 过 对原 基 础

的 强度 校 核 可 以 满 足 新 设备 的 技 术 指标 要 求
,

Φ Η
争一
、 叫
?

Γ 少
?



从 而 确定 了 采 用 环 氧 砂 浆 枯 结 中 + 4


大直
Κ

一,


? 一一

一, 粼 诀一 Ι
健份






Γ ?



径地 脚螺 栓 的 方 案





< 2

一 2
12

Ι

?

子一 一笼 笼
<





2

螺栓 的 定 位 与钻 孔 根据 现有 基 础 地脚 螺 栓 的情 况 和 其 他专

注 # 表 示新 增 地 脚 螺 拴

?

? 表 示 老地 脚 螺 栓

图?

节 约 能 源 提 高效率 降 低成本 及 制 造 球 化退 火 炉 等 多 方 面 因 素综 合 分 析
? #? %
?
, ,

,

,

为 达

& ( 钢 冷徽 前 的技 术 要 求 以 采 用 第 )
?

一 种等 温 球 化退 火 工 艺 为好
参 考 文献 安运 铮主 编
?

热 处理工 艺 学

?

北 京 机 械 工业
?

?

出 版社


,

:+
?

年4 月
新 日本 铸
?

等 温球 化退 火 组 织

< 。。 Χ

岸本 浩

钢铁热 处 理 的 现 场 指 针
,

锻造 协 会
!

4+
?

结论 根 据上 述 试 验 结果 和 理 论 分 析 考 虑 到
,

机 械工 程 手 册 械工 业 出版 社
,


4




?

热处 理

北京 机

?




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