在工作中,淬火硬度过高,调节电压和速度后,硬度降低了,但是淬火层厚度也跟着薄了。在淬火过程中如何保证淬火硬度和淬火层厚度的啊?想要增加厚度的话,硬度也会跟着增加。
近年来,国内外普遍在研究、探索用激光、电子束、等离子束等高能量束对材料进行热处理,其中包括表面改性以及整体热处理。高能粒子束能在瞬间放出巨大的能量,实现超快速加热。又由于加热层比较薄,可以迅速向内部基体传递热量,因而可以极快地冷却,在零件的表面建立很高的温度梯度,可获得常规热处理和一般快速加热(如高频等)所无法获得的组织(如微晶、准晶、非晶等),使得被处理材料具有*的性能,因而三束(激光束、电子束、等离子束)并称80年代热处理领域世界成就之一。
作为另一种高能粒子束的电子束与激光有许多相似之处,因而与激光同时在比较中生 存和发展。但是, 电子束设备的价格同激光设备一样昂贵。因此,到目 前为止,电子束设备还没有大范围内地推广、应用。而作为“三束”之一的等离子束,因 具有高的导电导热性、较大的冲击力、参数调节范围广等特 性。作者选择了常压等离子束作为材料表面改性的热源。
试验方法
1. 试验材料选用原始正火态的45号钢热轧无缝钢管,内径90mm,壁厚15mm,长300mm。
2. 涂料的成分na2sio3,b4c,sic,ceo2及机油按一定比例调成膏剂涂敷于钢管表面。图1为等离 子表面多元共渗处理示意图。
3. 等离子表面多元共渗处理原理如图1所示,工件作定轴旋转,等离子炬作直线运动。试验在dqw-1型等离子扫描机床 上完成。其试验条件为:等离子气体:氩气;气流量:0.5m3/h;工作电压:30v;工作电流:6;喷嘴直径:2.5mm;扫描线速度:0.564m/s;等离子炬进给速度:0.015m/s。 图1 等离子表面多元共渗示意图
4. 金相、显微硬度、成分、透射电镜观察等离子束扫描处理后的钢管内表面形成螺旋状硬化带。沿钢管径向取样,经研磨抛光后,用3%硝酸酒精腐蚀,然后在金相显微镜下观察。显微硬度及成分分析均在该金相试样上完成。在所取的金相试样上,沿着与扫描平行的方向将共渗合金层与基体分离,并将该合金层经机械预磨后用金相砂纸磨成厚度为0.05mm左右的薄片,冲成直径为3mm的圆片,经双喷电解减薄仪电解抛光穿孔后,在透射电镜上观察。实验所用检测设备名称及型号为:jxa-733型电子探针;05卧式光学金相显微镜;日产津岛m型显微硬度计;mtp-1型双喷电解减薄仪;h8010型透射电子显微镜。
5. 磨损试验选用mm200型摩擦磨损试验机。被测试样和对磨试样均做成直径40mm的圆轮。被测试样其中1只采用与钢管处理时相同的涂料和工艺参数,用等离子束扫描,另1只采用830℃淬火,4 00℃回火处理。对磨轮选用淬火回火处理的gcr15钢。加载98n,干摩擦。相对滑动速度0.4 2m/s。
6. 表面粗糙度及变形量的测定方法钢管经扫描处理后,用双管显微镜测量表面粗糙度,用内圆千分表测量钢管内径尺寸和不圆度。
试验结果及讨论
1. 合金化层及表面淬火组织形貌观察及讨论图2为扫描处理后的显微组织形貌。可见到表层有明显的月牙状白亮层,该层为组织细化区,为富含硼、硅等合金元素的极细针状马氏体组织,硬度可达hv0.1882(约为hrc66) 。 向内过渡层组织粗化,为板条状马氏体。内部基体为正火态的珠光体、铁素体混合组织。