65mn鋸片不同淬火工藝性能的對(duì)比

1、10365Mn鋸片不同淬火工藝性能的對(duì)比【摘要】65Mn鋼具有較高的硬度，淬透性好，脫碳傾向少，切削性好等優(yōu)點(diǎn)，但它有過(guò)熱敏感性，易產(chǎn)生淬火裂紋，并有回火脆性，65Mn鋼板、鋼帶用途廣泛，主要用于制造各種板簧、彈簧片、刀具、制造圓鋸片等?！娟P(guān)鍵詞】65Mn鹽浴淬火電熱箱式淬火1.引言65Mn鋼圓鋸片基體的淬火變形，是影響產(chǎn)品質(zhì)量和成品率的關(guān)鍵。研究發(fā)現(xiàn)，原材料的帶狀組織和淬火工藝的不合理是造成鋸片基體淬火變形的兩個(gè)主要原因。大致根據(jù)基體

2、的使用要求和實(shí)際情況，對(duì)基體的技術(shù)參數(shù)要求規(guī)定了宏觀的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：基體的硬度要在HRC37～45之間，基體的平面度要在15mm之間。從微觀的金相組織而言，基體的使用組織應(yīng)是回火屈氏體，通過(guò)增加正火，控制淬火參數(shù)，改變淬火方法，達(dá)到了減小熱處理變形的目的。國(guó)產(chǎn)金剛石鋸片基體（以下簡(jiǎn)稱基體）多數(shù)采用65Mn鋼板制造，其技術(shù)關(guān)鍵在于熱處理的質(zhì)量，而熱處理的關(guān)鍵在于淬火時(shí)既要保證基體淬硬，又不能產(chǎn)生大的變形。目前，基體的熱處理淬火常用的有兩種方法

3、：一種是鹽浴爐垂直加熱，另一種是電熱箱式爐平放加熱。鹽浴爐加熱溫度較為均勻，平行度、平直度、硬度較好，氧化鐵能夠完全脫落。箱式爐加熱淬火方式普遍采用出爐后立即垂直入油冷卻，然后在Ms點(diǎn)上下浮動(dòng)（3050℃）左右，淬火壓床加壓冷卻到室溫。淬油時(shí)加速冷卻的方式也有兩種：一種是移動(dòng)基體；一種是在油池內(nèi)加噴油管。這種方式可以保證兩面同時(shí)冷卻，但卻由于油循環(huán)能力有限或相對(duì)移動(dòng)速度較小而使得基體的冷卻效果不佳。根據(jù)以上兩種淬火方式進(jìn)行不同廠家的工藝

4、對(duì)比，以期望將其變形得到有效的控制，回火后硬度HRC40～45。2.65Mn成分與性能我公司生產(chǎn)65Mn鋼板參照（GBT699）其主要化學(xué)成分見(jiàn)表1、性能參照表2。表165Mn鋼鋸基的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))w（％）化學(xué)成分（熔煉成分），%牌號(hào)CSiMnPS65Mn0.64～0.680.20～0.280.90～1.10≤0.020≤0.015表265Mn鋼鋸基的原材料硬度及力學(xué)性能硬度HRCσS／MPaσb／MPaδ5（％）21～24530

5、～630735～85017～30經(jīng)測(cè)定，65Mn鋼的相變臨界點(diǎn)為：Ac1＝726℃，Ac3＝765℃，Ms＝270℃3.鋸片生產(chǎn)工藝流程工藝流程：切割下料→鉆中心孔→粗平→鉆工藝孔→粗車→銑水口槽→熱處理→粗平→粗磨→復(fù)平→精磨→精平→滾壓→倒角→入庫(kù)4.淬火工藝鹽浴淬火設(shè)計(jì)參數(shù)及工藝見(jiàn)4.1，電熱管箱式爐設(shè)計(jì)參數(shù)及工藝見(jiàn)4.2。4.14.1鹽浴淬火設(shè)備及工藝試驗(yàn)設(shè)備儀器：外熱式坩堝鹽浴爐，清洗水槽(可加熱至100℃)2個(gè)，油槽(可利用

6、車間原有的回火用油爐)，通氣泵(或氧氣瓶)、及不銹鋼通氣管，20#、32#機(jī)油。鹽浴淬火工藝：除油→預(yù)熱(形狀復(fù)雜的少數(shù)工件可在35050℃預(yù)熱，部分工件不必預(yù)熱)→硫氮碳或氮碳共滲(57010℃，10180分鐘)空冷或水冷→第一沸水槽煮去(或Y1鹽等溫去氰)殘鹽自來(lái)水沖洗10565Mn鋸片高倍組織形貌5000X65Mn鋸片高倍組織形貌10000X圖3金相利用掃描電子顯微鏡對(duì)以上4個(gè)試樣的高倍顯微組織進(jìn)行了觀察，金相圖片為帶有馬氏體位向

7、的回火屈氏體組織，硬度45HRC，屬正常的淬火中溫回火組織。4.34.3電熱箱式淬火設(shè)備及工藝熱處理設(shè)備：箱式加熱爐（130kW）、井式回火爐（120kW）、齒輪泵、50t淬火壓床和200t淬火壓床。淬火用油：32#機(jī)油，快速淬火油。電熱箱式淬火工藝：采用箱式加熱爐880℃正火15min，在850℃淬火10min，冷卻方式直入壓床直接淬火，回火溫度在400℃6h，由于鋸片種類不同厚度不同回火溫度也有所變化，波動(dòng)范圍380540℃。在試驗(yàn)

8、中我們優(yōu)先采用850℃淬火，并通過(guò)計(jì)算和試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，保溫10～15min已足以達(dá)到奧氏體均勻化的目的，于是確定試驗(yàn)中采用850℃10～15min淬火。淬火前增加正火工序再實(shí)施壓淬，在淬油12s后停油，并恒壓8min（鋸基溫度約在90℃左右），升起油壓機(jī)，發(fā)現(xiàn)鋸基基本無(wú)變形。后又接著壓下一直冷卻到室溫，再次升起油壓機(jī)，鋸基仍然無(wú)變形也無(wú)壓裂現(xiàn)象。后連續(xù)按此工藝進(jìn)行，效果相同。用里氏硬度計(jì)對(duì)淬火后的全部鋸基進(jìn)行硬度試驗(yàn)，每片均測(cè)試兩面，每面隨

9、機(jī)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)硬度很均勻，在502HRC范圍內(nèi)。圖4電熱箱式熱處理曲線在850℃以下，隨著奧氏體化溫度的升高，洛氏硬度值逐漸升高，但是在790~850℃之間洛氏硬度值變化不是非常明顯，HRC在60左右。這是由于隨著淬火加熱溫度升高，碳在奧氏體中的溶解更為充分，奧氏體均勻化程度更好，使得鋼的淬透性增加所致。在850℃以上，隨著奧氏體化溫度的升高，硬度值有所降低。這主要是由于65Mn的過(guò)熱敏感傾向較大，隨加熱溫度升高，奧氏體晶粒粗化，淬火得到