大件调质钢热处理注意事项
发布时间： 2014-2-18 15:37:38
大件调质钢一般都是采用锻件制造。大件的热处理分为锻后热处理和最终热处理两类。
(1)锻后热处理的主要目的是防止锻件产生白点，同时完成细化和均匀组织，消除应力，降低硬度。对于碳钢及低合金钢，采用热处理工艺，使奥氏体在620～660℃保温去氢，然后缓冷。
对于中、高合金钢，采用热处理工艺，使奥氏体在280～320℃能较快地转变为贝氏体组织，同时排除锻件表面的一部分氢，然后升温到580～660℃，升温速度≤80℃／h，使贝氏体组织中的氢因温度上升而很快逸出。冷却速度控制在≤50℃／h。
对于一些高合金钢和截面尺寸较大以及较重要的锻件，采用热处理工艺，工艺中有一次重结晶，其目的是减少锻件的残余应力，细化晶粒和减小过冷奥氏体的稳定性，使氢在整个截面上分布更均匀，促使奥氏体迅速转变，因而可降低锻件对白点的敏感性。工艺中升温速度≤80℃/h，冷却速度控制在≤50℃/h。
(2)大件最终热处理一调质热处理 大型锻件由于铸造的化学成分严重不均，特别是碳的偏析比较严重，偏析条纹内某些元素的富集也十分严重。即使采用反复镦粗和中心压实，仍然不能解决钢锭芯部缺陷。锻后多次正火，也不能完全消除。
热处理加热温度与保温时间：考虑到碳和合金元素的偏析，大型锻件的奥氏体化温度应比按该钢号平均成分所定的温度稍高，以利于碳和合金元素的溶解以及奥氏体成分的均匀化。但提高奥氏体化温度增加了在随后冷却中的开裂倾向。
为此，分别制定奥氏体化温度和淬火温度的工艺是合理的。奥氏体化温度可高一些，在此温度下保温，可保证珠光体完全转变，合金元素充分溶解以及奥氏体成分均匀，然后使奥氏体化温度降低到淬火温度。可采取两种方式，一种是空冷预冷，空冷时间根据工件钢种和截面而定，一般不使工件表面温度低于Ac3；另一种是使炉温尽快降温到不低于Ac3的温度，并在此温度下适当保温，保证零件一定深度内的温度有所降低。前一种方法空冷时间很难掌握，仅在表面进行降温，表层以下相对深度的温度不能降低，而且大型锻件的截面大小相差悬殊，大截面处的表面温度还未降低，中小截面处的温度已降低过低，影响制品性能。
加热保温时间：在工件表面温度达到温度后计算保温时间，按加热系数0.6-1.2h/100mm。加热过程的升温速度也十分重要，为防止加热开裂，加热速度一般在30-100℃/h。大截面工件或高合金钢，入炉温度应该小于450℃，升温过程中进行一次600-680℃预热或二次预热450-500℃、600-680℃的方式，减少工件内部和外部温差。
淬火加热的保温时间：保温时间必须足够，让碳化物充分溶解到奥氏体中，并完成奥氏体均匀化。在盐浴炉中的加热时，碳钢的加热系数为0. 25～0.4min/mm，低合金调质钢为0.3～0.5min/mm，在空气电阻炉中加热碳钢的加热系数为1～1.2min／mm，低合金调质钢为1.2～1. 5min/mm。
大件淬火，在空气电阻炉中加热保温时间确定方式如下：对碳钢和低合金钢以及低淬透性钢，没有预热的直接加热工艺中，按照工件的有效厚度每100mm加热保温0.8～1. 2h估算，在分段预热的加热淬火工艺中，按有效厚度每100mm加热保温0.6～0. 8h估算。对于合金元素较多的钢种，在直接加热时，按有效厚度每100mm保温1.1-~1.5h估算，分段预热的淬火加热工艺时，按有效厚度每100mm加热保温0.8～1h估算。
本文参考《热处理工艺问答》一书。
常见问题 
相关链接
