9XC钢工具的等温淬火(无变形淬火).pdf_大学文库

0I:10.13374/i.i88m100103x.1957.00.005 -34— 9XC鋼工具的等温淬火（無變形淬火）徐祖耀周濟源《金相及热底理教研短) 摘要以金相法测定9XC翔的M点及下石氏体（具芮体）轉变的开始曲觑。以磁性方法调定9XC翔在不同情况下奥氏体的稳定化作用。调定了殘余奥氏体含景和9XC絲维的变形最之問的关系。以中24X2毫米统牙絲雏进行工厂实际武殿的結果证明，先淬火至160°停留1一3分筑，然斤升至240°等温停留10分镣的新工艺方案，利和在170等温停榴45分编的工艺方案相比較，能箱短等温时周至1/4，共淬火后工件节徑的变形量从 0.11%减至0.06%（不均i)。一、辅营 9XC阙常用以制造絲锥和板牙等工具，而这些工具在淬火后的变形（如編锥的节徑淡火)是受到严格的限满的。工件的变形是个复杂的間避，还缺乏群知的、系就的棕合研究。从战少门件淬火变形附所产生的粗藏戍力有温度应力着手，以改善热处现工艺过程为途何一如分毅济火和等温淬火来减少工件的变形已有广泛的应用。 C,C.山TeH6epr〔1〕分提淬火工件在馬氏体区域内的緩慢冷却，以增加殘余奥氏体景来减少工件淬火时的内应力和变形。A,口.vneB和A,门，Beoa等〔2)以及 A.厂，PaxuTanT和B.M.山axHH等3)骨分别研究过y一12和XT以皮9XC钢的等祖淬火。前者的箭果使工件的长度变化减少，厅者的钻果使工件谊徑的变化减少。武样在适当时尚内的等湿淬火时，解内奥氏体一般並不发生明显的博变，而仅使氏体稳定化：因此淬火后在架内的殘余奥氏体量州加。这种的淬火方式，「y心日称之为无变形淬火。 O,A.Tennep〔4们〔5对9XC骗的无变形等温淬火进行过此較祥細的肝究。其粘果指出，9XC淬火至M点附近等温停留30一60分箭所，工件的尺寸变化景几近于荐，同时改薄了工件的力学性臂，尤共是范性，州加了2一3倍。日前工厂中9XC铩雏及板牙（直得<6毫米）就利用这种方案来处即。实际概歌証明，其变形量較經淬油和分殺淬火的为小，们还存在着州当大的变形量。表-一中我示樱三种不同工艺处理后工件变形量的統汁数据。而且，由于其等祖时閒很長，使生产率降低，同时也裕流水棕的生产粗搬带来了困难

姻工具的等温淬火典燮形牟火徐祖耀周涛源金相及热皮理教研组摘要以金相方法测定铜的点及下石氏体只茵体斡变的开始曲腺。以磁性方法测定剔在不同情况下奥氏体的稳定化作用。测定了残余奥氏体含量和林推的变形量之周的关系。以中毫米鱿牙林推进行工一 ‘ 实际献肺的精果敲，先淬火至 “ 停留一分舞，然后升至 “ 等温停留分敛的新工艺方案，和在等温停留分搬的工艺方案相此救，能精短等温时周至，其淬火后工件节视的变形量从夕云减至平均位。一、储言纲常用以制造粽维和板牙等工具，而这些工具在淬火后的变形如粽维的节视淡大是受到严格的限制的。工件的变形是个复杂的阴题，江缺乏群韧的、系粉的粽合研究。从诚少 ’ 件淬火变形时所产生的粗辙应力和温度应力着手，以改善热处理工艺过程为途彼— 如分翘淬火和等温淬火来诚少工件的变形已有广泛的应用。山。众〔月臂提出淬火工件在喝氏体区域内的援慢冷却，以琳加姿余奥氏体景来诚少工什淬火时的内应力和变形。日 ” 二和。。等〔〕以及二，盯和山等〕传分别研究过一和以及铜的等温淬火。前者的桔粱使一〔件的畏度变化诚少，后者的精果使工件渣视的变化喊少。藏样在适当时周内的等温淬火时，翎内奥氏体一般益不发生明显的棘变，而仅使奥氏体稳定化因此淬火后在铜内的残余奥氏体量琳加。这种的淬火方式，行朋。称之为无变形淬火。心介朋〔〕〔〕对细的无变形等温淬火进行过此鞍群抽的研先。其拮果指出，细淬火至点附近等温停留一分碳后，工件的尺寸变化量几近于零，同时改善了工件的力学 ‘胜臂，尤共是范性，晰加了一倍。目前工厂中粽雄及板牙改裸毫米就利用挂种方案来处理。实际辉肠征明，其变形量较趣淬油和分极淬火的为小，但还存在着相当大的变形量。丧一中表示换三种不同工艺处理后工件变形量的枕补数据。而且，由于其等温时简很畏，使牛产率降低，同时也拾流水腺的生产粗撇染来了困难。 DOI ：10．13374／j ．issn1001—053x．1957．00．005

-85一表1 水銑牙絲热处理艺淬火节徑汲大景维尺寸 m.m. 序 m.m. 孜热加热分般等温最后冷却刃部刀部厂刀部前端「中部后端 p24X2620°c,12870°c,6' 20°c錠子油0.080 0.084 170°c.3 0.050 0.060 3 170°c,45 0.0370.0600.054 本文的目的在：于：肝究9XC钢在不同情况下奥氏体稳定化的作：用，从面对变形调超最尖銳的工件一絲维，拟訂一合适的工艺方案一等温时尚收短，能符合硬度的条件下使殘余奥氏体量最大，也即变形量最小的方案。这种方案不仅能应别子9XC絲锥，也可以在共他工具中加以推广。二、实驗工作及结果 (一)M点歧下石氏体（贝茵体）特变曲粮的调定。所用武样材料的化学分析見表2。钢材笮都过退火，得到部分球化的片状珠光体織。武样谊徑为I5老米，以4毫米，在中間發打2毫米的小孔。以A.B.Greninger 及A.R.Troiano的金州方法撕定M点〔8〕。样品在加热前光糨打光。热处理用躑城加热，所用暖的成分为50%的BaC1:及50%的NaC1,以腿缈（或CaSi枚TiO2)脱氧。加热温度为870士2°加热2.5分缝，粒不同温度淬火后在350士5°的疆池內火非分鐵。淬火及回火介蟹为45g的NaN0,放55%的KN0g,回火斤在17°水内治却。热处理后的样品䎱磨0.3毫米，以1%附酸消精液使触。經测得的M点为200°，膜差为 ±5°。表2 成份 Si Cr Mn % 0.87 1.48 1.17 0.50 翘测得有明显的下石氏体樽变的开始曲都（豹为59%的下石氏体裤变）如图1所示。显然，这和文微〔6)〔7们上所截的（如图2及3所示）不同。这可能出于材料的化学成分不同和所应用的加热温度不同所致。 (二)磁性涧定所用武样的化学成分与前实驗稍行蒸異，但在规定范刷以丙，如农3所示。原粗城为球化珠光体。武样直福为3毫米，长度为30毫米，尺寸的碳差为士0.005毫米。鄒 870士5°的璧娥加热1.5分鐵，辍不问热处现斤在室温测最磁隐利价。应用2200奥氏特磁秤（根据A.S,T.M.Standard,Vo1.1.1949.),以内阻15此姆，灵铱度为

一一 … 一、 … ” 表热处理淬火后节视腿大量热 … 力，热分。， ‘ ， ‘ 二艺】。刊州一一卫等温最后冷却刃们训刃翻前端中闭刃部后端一卜巨 “ 锭子油，， ‘ ，， ‘ 。。。本文的目的在研究剔在不同情况下奥氏体稳定化的作用，从而对变形越最尖锐的工件— 林罐，拟舒一合适的工艺方案— 等温时阴址短，能符合硬度的条件下使珑余奥氏体量址大，也即变形最址小的方案。这种方案不仅能应用一」二粽维，也可以在共他工具中加以推厂一。二、实旅工作及桔果一点及一『石氏体具茵体 ‘博变曲糠的测定。所用就样材料的化学分析兑表。剑材曹趣过退火，得到部分球化的片状珠光体粗撇。藏样遭视为毫米，厚毫米，在中周攒有毫米的小孔。以反，的金相方法测定点〔〕。样品在加热前先翘打光。热处理用维燃加热，所用翌的成分为的及的，以硼砂或及别，脱氧。加热温度为士 “ 加热分撞，趣不同温度淬火后在士 “ 的鳍池内火了分撞。淬火及回火介性为的反的，回火后在 “ 水内冷却。热处理后的样品握磨去毫米，以砒酸酒精液侵触。题侧得的点为。，淡差为士表成份一一。一一一一…一一一一一一一一一理测得有明显的下石氏体搏变的开始曲徐豹为的一犷石氏体棘变如图所示。显然，这和文献〔〕〔〕上所载的如图及所示不同。这可能由于材料的化学成分不同和所应用的加热温度不同所致。二磁性测定所用就样的化学成分与前一实殷稍仃差黑，但在规定范阴以内，如表吕所示。原粗锻为球化珠光体。藏样渣摊为毫米，发度为毫米，尺寸的淡差为士毫米。趣士。的唤媲加热分拨，趣不同热处理后在室温量磁鲍和位。应用奥氏特磁秤根据，，以内阻欧姆，灵敏度为

-40 图5图6的秸果大致和共他铜类的所究精果〔9〕〔11)相符合，但在这些文献中，沒有得出图7的結果。比献图1和图7可见，9XC辩中石氏体的存在也促使奥氏体的稳定化。由图8可兑，殘余奥氏体的含量並不和变形世成谊線关系；並且，背硬度有較大的下降时，变形量就极慢减小。从这些结果，可以推导出改善O,A.广enep的等温淬火的方法。按这些黏果，增加馬氏体的預先含是，再升至高温进行高温停留，可以在較短的高温停留时間内大大的增加殘余奥氏体的会最，以就少粗概应力，从减少工件的变形。但是图8指出，当工件的变形量减至最小、奥氏体量增至最大时，其硬度值过低。因此必须选挥适当的工艺态数。对中24X2毫米銧牙铩雏，其新工艺为：先淬火至160°然后再在240°进行高温停留。高祖温度过高时导致硬度的过分降低。这个方案利现厂沿用的在170°停留45分鐮的高祖淬火此較，能更有效地减少变形，見表5。即对中24X2毫米檾雏，由新工艺处理所得的工件节徑强大量此现用工艺所得的更减少了0.01毫米以上（均值），也就是战，由用工艺所得工件的节徑欲大为原工件直猫的0.11%减至0.06%。新工艺所得工件的硬度值校低(R。=61.5),但仍能符合技术条件的規定。新工艺方案的高温停留时周縮短为原来工艺的1/4。可以韶为，这种工艺力案，即先淬火至M点以下，再升至較高温度进行等温停留，使在较短的等温处理时调内来诚少工件的变形，同样可以应用于其他工具鎙的热处理。对于校小的工件，其变形量可以期望接近于零。当然，影响工件变形的其他因素还很多〔5〕。但这些因素（如淬火温度等）的变化范图一般是不大的，因而降低共有效性。 9XC絲雏經160°回火1小时后，共变形量和未回火前此敏，几近于馨。因此可以考虑等温淬火后回火时的变形量。四、钻論 1)qXC鋼在M点以上(200一320)具有奥氏体的稳定化现象。等温的温度愈高，稳定化的速度就愈大；停留的时間愈最，解稳定的奥氏体最也愈大。当有馬氏体存在时，能促使奥氏体的稳定化其奥氏体的含量与稳定的馬氏体量成正比。当一定是的馬氏体存在时，等温停留湿度愈高，共稳定的奥氏体量愈大；並且此沒有馬氏体存在，面在M点的上等温停留时，和在M点以下-一定温度等温停留附，其稳定化的速度更大。 2)对中24X2毫米的絲维，应用新的工艺：先淬火至160°1分鐘，然后在240°等温停留10分鐮：和在170°等温停留45分策的方案相此較，在符合技术条件的硬度 (>Rc61)下，节翘涨大是从0.11%减至0.06%（平均偵），並縮短等温时間达1/4。根据这个原則所制訂的工艺过程，可以推广至其他工具的淬火，以有效地减少其变形。附配本女实验数据系根据周济源华业論文中的一部分登料。本交工作是和国营上海工具厂合作进行的。试验用的佩材由該厂供豁。在骸厂进行

一一图和图的拮果大致和共他铜类的研究桔果〔的〔〕相符合，但在这些文献中，浚有得出图的桔果。此较图和图可晃，铜中石氏体的存在也促使奥氏体的稳定化。由图可兑，建余奥氏体的含量亚不和变形量成道腺关系亚且，当硬度有较大的下降时，变形量就援慢减小。从这些拮果，可以推导出改善朋的等温淬火的方法。按这些粘果，增加禺氏体的预先含量，再升至高温进行高温停留，可以在较短的高温停留时周内大大的增加晓余奥氏体的含量，以诚少粗撇应力，从而诚少工件的变形。但是图指出，当工件的变形量诚至最小、奥氏体量增至最大时，其硬度值过低。因此必须选撵适当的工艺参数。对。毫米铣牙棘锥，其新工艺为先淬火至然后再在进行高温停留。高温温度过高时导致硬度的过分降低。这个方案和现厂一沿用的在。停留分撞的高温淬火此较，能更有效地诚少变形，兑表。即对中毫米挑维，由新工艺处理所得的工件节侄淡大量比现用工艺所得的更诚少了毫米以上平均值，也就是靓，由现用工艺所得工件的节视淡大为原工件遭视的诚至。，。新工艺所得工件的硬度植较低。一少，但仍能符合技术条件的妮定。新工艺方案的高温停留时尚精短为原来工艺的可以韶为，这种工艺方案，即先淬火至点以、一，再升至较高温度进行等温停留，使在蛟短的等温处理时周内来诚少工件的变形，同样可以应用于其他工具剔的热处理。对于较小的工件，共变形量可以期望接近于零。当然，影响工件变形的其他因素还很多〔〕。但这些因素如淬火温度等的变化范圃一般是不大的，因而降低其有效性。粽维粳回火小时后，其变形量和未回火前此较，几近于零。因此可以考虑等温淬火后回火时的变形量。四、桔骗铜在点以上一 “ 具有奥氏体的稳定化现象。等温的温度愈高，稳定化的速度就愈大停留的时简愈畏，握稳定的奥氏体量也愈大。当有踢氏体存在时，能促使奥氏体的稳定化其奥氏体的含量与稳定的篇氏体量成正此。当一定量的踢氏体存在时，等温停留温度愈高，其稳定的奥氏体量愈大盆且此没有蔫氏体存在，而在点的上等温停留时，和在点以下一定温度等温停留时，其稳定化的速度更大。对巾毫米的栋维，应用新的工艺先淬火至分缓，然后在等温停留分拨和在等温停留分拔的方案相此较，在符合技术条件的硬度。下，节未夔淡大量从诚至平均植，业精短等温时周达根据这个原所制箭的工艺过程，可以推广至共他工具的淬火，以有效地诚少其变形。附纪木文实脆数据系根据周济源华业箫文中的一部分查料。本文工作是和国营上海工具厂合作进行的。藏胧用的细材由敦厂 ‘ 供拾。在敲厂进行