馬氏體不銹鋼的高頻感應(yīng)加熱工藝要點(diǎn)如下:
1. 加熱溫度
馬氏體不銹鋼因含有較多的合金元素,在奧氏體轉(zhuǎn)變和均勻化時需要更高的加熱溫度,原則上比爐中整體加熱提高30~80℃,加熱速度越快,溫度提高幅度越大。所以,馬氏體不銹鋼感應(yīng)加熱溫度應(yīng)在1080~1150℃之間。
2. 加熱速度和加熱時間
在感應(yīng)加熱時,加熱速度是一個重要的參數(shù),它直接影響淬火加熱深度和淬火質(zhì)量。通常所說的感應(yīng)加熱速度是指鋼加熱失磁后的加熱速度。
在感應(yīng)淬火加熱時,更直觀的是控制加熱時間。
同時加熱時,工件表面從受熱到工件離開感應(yīng)器時為加熱時間。
連續(xù)加熱時,工件加熱表面上任一點(diǎn)的加熱時間相當(dāng)于該點(diǎn)進(jìn)入感應(yīng)圈到離開感應(yīng)圈的時間,即通過感應(yīng)圈高度的時間。在加熱比功率不變的條件下,工件移動速度減慢,則加熱時間增長,通過熱傳導(dǎo)的加熱層深度增加。在移動速度不變的條件下,感應(yīng)圈高增加時,加熱時間增長,加熱深度增加。
可見,感應(yīng)淬火的加熱時間要考慮比功率、工件與感應(yīng)圈的相對移動速度、感應(yīng)圈尺寸以及電參數(shù)等多項因素。
馬氏體不銹鋼感應(yīng)淬火加熱時間應(yīng)比一般碳素鋼、低合金鋼的加熱時間略長,以保證鋼中合金元素的充分溶解。
3. 馬氏體不銹鋼感應(yīng)淬火的冷卻
馬氏體不銹鋼感應(yīng)淬火的冷卻介質(zhì)與碳鋼、低合金鋼感應(yīng)淬火的冷卻介質(zhì)沒有多大區(qū)別。同時加熱時的工件冷卻可視工件及操作方便,采用壓縮空氣、油、合成淬火劑、鹽水或自來水。連加熱時的工件冷卻,一般采用噴射方式,可采用壓縮空氣,合成淬火劑或自來水。
這里著重說明關(guān)于采用水冷卻的問題,根據(jù)多年的生產(chǎn)實踐,馬氏體不銹鋼高頻感應(yīng)加熱淬火采用水冷是可行的。同時加熱整體冷卻時,采用水冷可能產(chǎn)生軟點(diǎn),可在水中加入10%NaCl。連續(xù)加熱噴射冷卻時采用水冷,可能最令人擔(dān)心的問題是能否產(chǎn)生淬火裂紋的問題。我們多年來,采用水冷,很少有因冷卻原因產(chǎn)生的淬火裂紋。
馬氏體不銹鋼高頻感應(yīng)加熱淬火采用水等冷卻速度較強(qiáng)的介質(zhì)冷卻,不產(chǎn)生裂紋的原因可能是:
a. 高頻加熱表面淬火后,表面存在壓應(yīng)力,最大的拉應(yīng)力存在于超過脆性硬化層而具有較好強(qiáng)度和韌性的過渡層或原始組織層。見圖7-9,這是以45鋼為例說明高頻感應(yīng)加熱淬火殘余應(yīng)力的分布狀態(tài)。
b. 高頻加熱淬火殘余應(yīng)力的大小與鋼的含碳量有關(guān),含碳量低,殘余應(yīng)力小,見圖7-10.而馬氏體不銹鋼一般含碳量都較低,所以,高頻淬火后的殘余應(yīng)力較小。
c. 馬氏體不銹鋼高頻加熱淬火前的預(yù)先熱處理是采用調(diào)質(zhì)處理,高頻淬火后的最大拉應(yīng)力層正處于調(diào)質(zhì)層,該處調(diào)質(zhì)后的強(qiáng)度較高,抵抗高頻淬火產(chǎn)生拉應(yīng)力破壞的能力強(qiáng)。
當(dāng)然,馬氏體不銹鋼高頻加熱淬火后,應(yīng)及時回火。
4. 馬氏體不銹鋼高頻加熱淬火后的回火
馬氏體不銹鋼高頻加熱表面淬火后,應(yīng)根據(jù)技術(shù)要求的硬度及時回火。一般回火保溫時間為90~120min。
常見馬氏體不銹鋼(含馬氏體沉淀硬化不銹鋼)高頻加熱表面淬火加熱溫度及回火溫度見表7-12。
5. 馬氏體不銹鋼高頻感應(yīng)淬火常見缺陷及預(yù)防措施
馬氏體不銹鋼高頻表面加熱淬火后,可能產(chǎn)生的缺陷及預(yù)防措施見表7-13。