锻造齿轮冷轧工作辊的锻后热处理
冷轧工作辊用高碳合金钢均为共析钢,锻造齿轮前加热到1200-1250℃,C和Cr等元素完全固溶在单相奥氏体之中,锻后缓慢冷却时沿晶界大量析出先共析碳化物,并出现网状分布现象,之后进行珠光体转变产生片层状珠光体。
930-960℃的高温加热可以把这种粗大的网状碳化物溶解,随后空冷得到细化组织并抑制碳化物沿晶界呈网状析出,使其形态得到改善。锻造齿轮的冷轧辊偏析严重,心部碳化物相当粗大,进行一次正火是有益的,而中小型冷轧工作辊有许多不进行正火处理。
空冷正火虽说可以大体上解决网状碳化物问题,但得到的是片层珠光体,要彻底消除网状碳化物,并获得球状珠光体组织必须进行球化退火。
锻造齿轮加热到这一温度保温,基体转变为奥氏体,原来片状珠光体中的碳化物部分溶解,断开为细小的链状和点状分布在奥氏体基体上。在保温阶段原子扩散继续进行,对于一个片状碳化物,两端棱角与奥氏体接触处碳原子逐步迁移溶解,经过长时间的溶解与沉淀过程转化为球状。在随后的缓慢冷却过程中,以未溶碳化物点为核心;与此同时在奥氏体中碳原子富集的地方也可产生新的核心,均匀地形成颗粒状的碳化物,在后续的缓冷或去氢保温时进一步聚集长大。
如果球化温度过低,有部分原始片状珠光体溶解不充分会被保存下来。球化温度过高时奥氏体的均匀化程度增加,冷却时会产生片状珠光体,导致球化不良。
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