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Cr12MoV鋼真空爐與鹽浴爐熱處理工藝試驗(yàn)研究

文檔作者：王銘劫文檔來源：哈爾濱第一工具制造有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年10月06日
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解．央方案
E 叵娶圓工藝／T m ／馥具／iO． J ／M il l ／縋經(jīng)／改造
Cr l 2M OV 鋼真空爐與鹽浴爐熱處理工藝試驗(yàn)研究
王銘劫
( 哈爾濱第一工具制造有限公司， 哈爾濱1 5 0 0 7 8 )
C r l 2 M o V 鋼是冷作模具鋼之一?
。近
年來用C r l 2 M o V 鋼生產(chǎn)的滾絲輪， 要求
具有良好的耐磨性和足夠的韌性及最小
的熱處理變形。滾絲輪的熱處理加熱形
式有兩種：鹽浴加熱和真空加熱。針對(duì)兩
種加熱方式在提高硬度及防止變形方面
各種特點(diǎn)， 本文對(duì)此進(jìn)行試驗(yàn)分析， 尋找
C r l 2 M o V 鋼滾絲輪的最佳熱處理工藝參
數(shù)。
1 熱處理工藝參數(shù)選擇的依據(jù)
C r l 2 M o V 鋼滾絲輪除要求強(qiáng)度外，
還要求熱處理后體積無變化或稍有變化。
表1 方形試樣淬火前后密度變化( 鹽浴爐)
淬火溫度直接影響熱處理后微觀組織中馬氏體、殘余奧氏
體和碳化物相的百分比。j
， 從而決定著淬火溫度和淬火前
后的體積變化， 為此C r l 2 M o V 鋼滾絲輪采用低溫淬火。為
提高產(chǎn)品的沖擊韌性及穩(wěn)定殘余奧氏體。以保持滾絲輪在
使用和放置中尺寸不發(fā)生變化， 采用低溫回火保證組織轉(zhuǎn)
變充分和穩(wěn)定。
2 C r l 2 M o V 鋼真空爐與鹽浴爐熱處理工藝試驗(yàn)過程
2 ． J 材料選擇
試驗(yàn)選用試樣均來自同
一爐號(hào)的C r l 2 M o V 鋼材。檢
測(cè)化學(xué)成分( 質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 為：
1 ． 5 8 ％ C 、1 1 ． 4 l ％ C r 、0 ． 2 9 ％ V 、
0 ． 5 0 ％ M o ；金相組織碳化物偏
析3 級(jí)；硬度H B 2 0 7 。此結(jié)果
表明化學(xué)成分符合標(biāo)準(zhǔn)_3 ，
， 碳
化物分布均勻， 退火態(tài)金相組
織見圖1 。
試驗(yàn)采用的試樣有兩種形式：方形試樣， 用來測(cè)定淬
火前后密度變化；扇形試樣，用來測(cè)定淬回火后硬度及觀
察金相組織。
2 ． 2 鹽浴爐淬
火前后變
形程度
試驗(yàn)采用
5 個(gè)淬火溫度，
淬火時(shí)間分別
為5 m i n ， 從淬
火前后方形試
樣密度的變
化， 觀察試樣
的熱處理變形
程度。密度計(jì)
算公式為： 密
度= ( 試樣在空
氣中的質(zhì)量一
試樣在水中的
質(zhì)量+ 繩重) ÷
試樣在空氣中
表2 扇形試樣淬火、回火后硬度值(鹽浴爐)
尺寸， 以及正確測(cè)量連桿頸角度和平行度。
[參考文獻(xiàn)]
[ 1 ] 楊黎明．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)【M ]．北京：國(guó)防T 業(yè)出版社， 1 9 9 6 ．
[ 2 ] 陳宏鈞． 實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)[ M ]． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社
2 0 0 4 ．
1 1 8 ；機(jī)械工程師2 0 1 0 年第1 期
[ 3 ] 徐灝．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第三冊(cè)) [ M ]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社。2 0 0 3 ．
( 編輯昊天)
作者簡(jiǎn)介：邱昕( 1 9 7 6 - ) ， 男，助教，從事數(shù)控加工技術(shù)方面的教學(xué)研究。
收稿日期：2 0 0 9 一l O— 1 5
學(xué)兔兔 www.xuetutu.com
的質(zhì)量， 其中繩重為0 ． 叭1 7 g 。具體試驗(yàn)的數(shù)據(jù)見表1 。
試驗(yàn)結(jié)果顯示淬火后的密度比淬火前的密度小， 在
重量一定的情況下， 密度與體積成反比， 淬火后的體積比
原來大， 即試樣的體積在淬火后膨脹。
2 j 鹽浴爐淬回火前后硬度變化和金相組織
回火方式為硝鹽回火， 試驗(yàn)采用3 個(gè)回火溫度， 回火
時(shí)間1 h 。分別對(duì)扇形試樣淬火態(tài)、2 0 0 ~ C 、2 1 0 0 C 、2 2 0 ~ C 四
種狀態(tài)進(jìn)行硬度及金相檢測(cè)，結(jié)果見表2 。
生產(chǎn)用滾絲輪要求硬度為H R C 6 0 ～ 6 2 ， 由表l 和2
可知， C r l 2 M o V 鋼在9 8 0 ~C 和1 0 2 0 ~ C 兩個(gè)溫度下變形量
最小，但9 8 0
~ C 淬回火后硬度值僅在H R C 5 8 左右， 無法滿
足滾絲輪產(chǎn)品對(duì)硬度的要求， 因此， 鹽浴爐淬火加熱溫度
選擇1 0 2 0 ℃最佳。
2 ． 4 真空爐淬火前后變形程度
參考鹽浴爐熱處理工藝參數(shù)， 真空爐熱處理溫度采
用1 0 0 0 ~ C 、1 0 1 0 ~ C 、1 0 2 0 ~ C ， 先設(shè)定淬火時(shí)間為7 0 m i n ，試
驗(yàn)測(cè)得方形試樣淬火前后密度變化結(jié)果見表3 。
表3 方形試樣淬火前后密度變化(真空爐)
解決方案
工藝／工裝，霹圈／詮斷，鞠蔫，縫鼙，改蕾E 臣雹圓
2 ． 5 真空爐淬回火前后硬度變化和金相組織
試驗(yàn)采用的淬火溫度為1 0 2 0 ~ C ， 淬火時(shí)間分別為
9 0 m i n ， 7 0 ra i n ， 5 0 ra i n ， 回火介質(zhì)為硝鹽， 溫度為2 0 0 ℃ 、
2 1 0
~ C 、2 2 0 ℃ 。扇形試樣的硬度及晶粒度見表4 、5 ， 金相組
織見圖2 、3 、4 。
3 試驗(yàn)分析
試樣在真空加熱中的變形量比鹽浴加熱的變形量
大， 但實(shí)際生產(chǎn)中滾絲輪淬火后存在縮小的趨勢(shì)， 這與真
空淬火特有的脫氣作用有關(guān)， 真空淬火能使鋼中的氫氣、
淬火溫度試樣淬火前淬火后淬火前后的密度差
代編號(hào)空氣中質(zhì)量幢水中質(zhì)量／g 密度，10鼉g
?? m
。空氣中質(zhì)量『g 水中質(zhì)量儋~ ／10"kg ?? i l l
。／l ~kg
?? m
。
試驗(yàn)結(jié)果顯示真空爐淬火后的密度比淬火前的密
度小，試樣的體積在淬火后膨脹。在1 0 2 0 ~ C 溫度下變形
量最小。
表4 扇形試樣淬火后硬度值和晶粒度( 真空爐)
表5 扇形試樣回火后硬度值(真空爐)
氮?dú)夂脱趸锓纸鈿鈴牡毒弑砻嬉莩?
使之呈現(xiàn)縮小。1 0 0 0 ％ 以上范圍淬火加
熱， 隨著淬火溫度升高， 淬火后硬度隨
之增大， 回火后硬度卻普遍在H R C 6 1 ～
6 2 間， 說明1 0 0 0 ~ C ～ 1 0 3 0
~ C 淬火， 2 0 0 ~C ～
2 2 0 0 C 回火皆可滿足C r l 2 M o V 鋼滾絲輪
對(duì)硬度的要求。真空爐淬火中， 隨著保
溫時(shí)間的延長(zhǎng)， 奧氏體晶粒度逐漸增
大。使產(chǎn)品充分加熱，奧氏體化充分， 為
產(chǎn)品淬透性做準(zhǔn)備。提高滾絲輪淬透性，使馬氏體轉(zhuǎn)變充
分，減小殘余奧氏體含量， 可保證滾絲輪的硬度、變形均
勻性。相同的淬回火工藝下， 淬火態(tài)和回火態(tài)， 試樣的硬
度值真空爐加熱大于鹽浴爐加熱， 說明C r l 2 M o V 鋼的淬
硬性”嗔空爐效果好于鹽浴爐。
4 結(jié)語
C r l 2 M o V 鋼滾絲輪工藝參數(shù)為：淬火溫度1 0 2 0 ~ C ， 回
火溫度2 0 0 ~C ～ 2 2 0 ~ C ，硬度可達(dá)H R C 6 0 ～ 6 2 ， 刀具可保證具
有良好的硬度， 防止變形。真空爐加熱可防止工件的氧化
和脫碳現(xiàn)象，產(chǎn)品不易腐蝕，加工時(shí)可有較小的留量， 且表
面顏色美觀， 這是鹽浴爐無法比擬的。但真空爐加熱設(shè)備
一次性投資較多，生產(chǎn)成本高。針對(duì)不同規(guī)格的滾絲輪產(chǎn)
品，可根據(jù)不同特點(diǎn)合理選擇加熱方式，使資源合理分配。
[參考文獻(xiàn)]
[ 1 ] 潘金芝， 等． 國(guó)內(nèi)外模具鋼發(fā)展現(xiàn)狀[J ]． 金屬熱處理． 2 0 0 8 ( 8 ) ：
l O一1 5 ．
，
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大學(xué)出版社， 2 0 0 7 ．
[3 ] 勞動(dòng)和社會(huì)保障部教材辦公室．金屬材料與熱處理[ M ]．北京． 中
國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社， 2 0 0 2 ． ( 編輯畢勝)
作者簡(jiǎn)介：王銘劫( 1 9 8 0 一) ， 助理工程師， 主要從事高速鋼熱處理工藝
方面的工作。
收稿日期：2 0 0 9 — 1 1 - 2 5

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