通常的Cr12Mo1V模具鋼材滾絲輪的熱處理工藝為:
1、對毛坯鍛造打碎碳化物,消除其不均勻性,隨后進(jìn)行球化退火處理,硬度在207~255HB,可利于進(jìn)行車削和磨削加工,并為最后的淬火提供良好的球狀組織(金相組織為索氏體基體上均勻分布著球狀的碳化物顆粒);
2、淬火處理,采用500~550℃和810~830℃兩級預(yù)熱,最后在1050~1080℃的鹽浴中加熱,保溫時(shí)間為50~60s/min,淬火冷卻介質(zhì)為20號機(jī)械油,淬火后的組織由馬氏體+塊粒狀碳化物+少量殘余奧氏體組成。這是工藝的編制考慮到該鋼在1050℃可獲得最高的硬度值為62HRC的原因;
3、根據(jù)Cr12Mo1V鋼回火溫度對力學(xué)性能的影響,www.ksjdsgs.com選擇210~230℃進(jìn)行低溫回火處理,硬度值達(dá)到59~61HRC。
需要說明的是采用上述熱處理工藝處理后的滾絲輪的使用壽命低,表面為螺紋崩牙、折斷或斷續(xù)剝落等,因此要求其具有較高的抗彎強(qiáng)度,應(yīng)提高回火溫度即在250℃以上進(jìn)行,但Cr12Mo1V的模具鋼材的第一類回火脆性在290~380℃,故無法在此回火。考慮到正常的失效形式為磨損,因此應(yīng)選擇最佳的熱處理工藝才能滿足滾絲輪的服役需要。
由于滾絲輪的牙根很薄,失效的形式為崩牙(脆性斷裂),說明影響壽命的主要因素是韌性,其次才為硬度。因此改變其冷卻介質(zhì),將油冷改為260℃的硝鹽浴中等溫淬火,獲得了下貝氏體組織,該組織為是竹葉狀的過飽和鐵素體內(nèi)彌散分而著細(xì)小的碳化物的混合組織,具有很好的韌性和疲勞強(qiáng)度,它們均高于馬氏體組織,另外等溫淬火形成的內(nèi)應(yīng)力比油冷小。
綜上所述,滾絲輪的最佳熱處理工藝為:
1、球化退火處理,850~870℃×3~4h+730~750℃×5~6h,保溫結(jié)束后爐冷在500℃以下出爐空冷;
2、采用500~550℃和800~830℃兩級預(yù)熱,淬火加熱溫度為990~1010℃,保溫時(shí)間為50~60s/mm。加熱結(jié)束后在260~280℃的硝鹽浴中等溫2h;
3、進(jìn)行低溫回火處理,在190~220℃的硝鹽浴中加熱2h,硬度在56~58HRC。
事實(shí)證明盡管略低了硬度,但滾絲輪的使用壽命明顯提高,與普通的熱處理工藝處理的滾絲輪相比,提高了3倍以上。
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