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精密光亮管的高溫回火脆性的本質(zhì),普遍認為是磷、錫、銻、砷等雜質(zhì)元素在原奧氏體晶界偏聚,導(dǎo)致晶界脆化的結(jié)果。而錳、鎳、鉻等合金元素與上述雜質(zhì)元素在晶界發(fā)生共偏聚,促進雜質(zhì)元素的富集而加劇脆化。而鉬則相反,與磷等雜質(zhì)元素有強的相互作用,可使在晶內(nèi)產(chǎn)生沉淀相并阻礙磷的晶界偏聚,可減輕高溫回火脆性稀土元素也有與鉬類似的作用。鈦更有效地促進磷等雜質(zhì)元素在晶內(nèi)沉淀,從而減弱雜質(zhì)元素的晶界偏聚減緩了高溫回火脆性。降低精密光亮管高溫回火脆性的措施有:(1)在高溫回火后用油冷或水快速冷卻以抑制雜質(zhì)元素在晶界偏聚;(2)采用含鉬精密光亮管種,當鋼中鉬含量增加到0.7%時,則高溫回火脆化傾向大大降低,超過此限20#精密鋼管中形成富鉬的特殊碳化物,基體中鉬含量降低,精密光亮管的脆化傾向反而增加;(3)降低20#精密鋼管中雜質(zhì)元素的含量;(4)長期在高溫回火脆化區(qū)工作的部件,單加鉬也難以防止脆化,只有降低20#精密鋼管中雜質(zhì)元素含量,提高精密光亮管的純凈度,并輔之以鋁和稀土元素的復(fù)合合金化,才能有效地防止高溫回火脆性。
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過程1真空淬火真空淬火爐按冷卻方法分為油淬和氣淬兩類,按工位數(shù)分為單室式和雙室式,904山\畏嘲均屬周期式作業(yè)爐。真空油淬爐都是雙室的,后室置電加熱元件,前室的下方置油槽。工件完成加熱、保溫后移入前室,關(guān)閉中門后向前室充入惰性氣至大約2.66%26times;lO ~1.01%26times;10 Pa(200~760mm汞柱),入油。油淬易引起工件表面變質(zhì)。由于表面活性大,在短暫的高溫油膜作用下即可發(fā)生顯著薄層滲碳,此外,碳黑和油在表面的粘附對簡化熱處理流程很不利。真空淬火技術(shù)的發(fā)展主要在于研制性能優(yōu)良、工位單一的氣冷淬火爐。前述雙室式爐亦可用于氣淬(在前室噴氣冷卻),但雙工位式的操作使大批量裝爐的生產(chǎn)發(fā)生困難,也易在高溫移動中引起工件變形或改變工件方位增加淬火變形。
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過程3
結(jié)果真空滲碳為真空滲碳一淬火工藝曲線。在真空中加熱到滲碳溫度并保溫使表面凈化、活化之后,通入稀薄滲碳富化氣(見控制氣氛熱處理),在大約1330Pa(10T0rr)負壓下進行滲入,然后停氣(降壓)進行擴散。滲碳后的精密鋼管淬火采用一次淬火法,即先停電,通氮冷卻工件至臨界點A,、以下,使內(nèi)部發(fā)生相變,再停氣、開泵,升溫到Ac1,~Accm之間。淬冷方法可采用氣冷或油冷。后者為奧氏體化后移入前室,充氮至常壓,入油。真空滲碳的溫度一般高于普通氣體滲碳,常采用920~1040℃滲入和擴散可按所示分兩階段,也可用脈沖式通氣、停氣,多段式的滲一擴相間,效果更好。由于溫度高,尤其表面潔凈、有活性,真空滲碳層形成速度比普通氣體、液體和固體滲碳快,如要求滲層為1mm時,在927℃只需5h,而1033℃僅需1h。
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