产品搜索
合作单位
|
中国钢铁工业协会 |
|
中国机械工程学会 |
|
中国电器工业协会 |
|
中国铸造协会 |
| 中国设备网 |
| 中国电炉网 |
|
谷歌 |
|
百度 |
技术园区
分析和控制淬火变形的冷却速度带法介绍(6)
2．影响冷却速度带位置的主要因素
(1)淬火介质的冷却能力大小决定冷却速度带的位置的最重要因素，是所用淬火冷却介质的冷却能力大小。一般说，冷却能力越强，它使工件的冷却速度带左移的程度越大；相反，冷却能力更弱的介质，往往使冷却速度带向右移。当前可用的冷却介质，按它们的冷却能力大小排序，可以列成表2。
A)1CTI%60_%7D%7B1$P%6012.jpg)
一般说，按表2中从左到右的次序，选择左边的冷却介质，获得的冷却速度带就靠左；选择右边的冷却介质，获得的冷却速度带就靠右。表2中所列水溶性介质中，改变它的浓度、配方和使用参数，还可以在一定范围调节其冷却速度大小。选用的淬火冷却介质，首先要能使工件的冷却速度带落到它的第Ⅱ区上。然后还要能缩短冷却速度带的宽度，使其完全落进第Ⅱ区之内。所选介质不能使工件的冷却速度带落到第Ⅱ区上；随后，不管如何缩短冷却速度带的宽度，都解决不了工件的淬火变形问题，也满足不了淬火硬度、淬硬深度等热处理设备要求。
(2)液温、浓度和搅拌烈度 在热处理生产现场，液温、浓度和使用中的搅拌烈度，是调节水和水溶性淬火介质冷却能力的三个重要参数。对于淬火用油，虽然没有浓度调节问题，油温和搅拌烈度对其冷却能力仍有不可忽视的影响。此外，工件淬火加热时，在合理的限度内，适当提高工件的淬火加热温度，也能获得一定程度的相当于提高淬火冷却速度的效果。按照本文的思路，我们把提高冷却效果的作用称为使工件的冷却速度带“向左移”的作用。相应地，把降低冷却效果的作用看成是使冷却速度带“向右移”的作用。按这种分类方法，可以把热处理现场用来调节冷却速度带位置的措施汇总成表3。在生产现场，宁波市神光电炉有限公司的热处理工作者要做的事，是合理调用表中的措施，来移动冷却速度带的位置，以求解决工件的淬裂、淬硬和淬火变形问题。
3．影响因素之间的相互关系
有些人收集了许多解决淬火变形问题的经验。随后，遇到淬火变形问题时，常常设法把它们尽可能多地同时用在同一个工件的热处理中。结果，淬火变形程度时而减小，时而增大。无奈之下，只能认为这些措施“时灵时不灵”，淬火变形“无规律可循”。这说明，在研究解决工件的淬火变形问题时，很有必要对诸多措施之间的关系做一番研究。
按照建立冷却速度带法的思路和图1划定的框架，我们神光电炉有限公司的工程师把影响工件冷却速度带的位置和宽度的因素之间的关系归纳成以下4个：(1)作用的方向性任何一个影响因素(如果加以控制，就成为一个措施)，它对工件的冷却速度带(或者其边界)的作用都具有方向性，不是使冷却速度带向左移，就是使它向右移。既不使其向左移，也不使其向右移的措施，就不是调节冷却速度带的措施。(2)作用的加和性有了作用的方向性，自然就会产生相同作用同方向的措施共同用在同一个工件上时，最终表现出来的作用与各个单独因素的作用之间的关系问题。根据我们的研究，现在初步把它们的关系确定为加和性。假定：措施。的作用为A。措施b的作用为B。措施c的作用为c。当共同使用在同一工件上时，它们的总的作用P可以用式(2)来表述：P：A+B+C ....... (2)但是，这里的相加应当是集合代数中的加(并)，而不是算术上的相加关系。因为，只有用集合论中的相加关系，才能解释淬火变形问题中遇到的诸多问题。(3)作用的相消性有了作用的方向性，作用方向相反的措施共同用在同一工件上时，它们的作用会相互抵消。我们把它叫做相消性。不了解所用措施的方向性和不同作用方向的措施之间的相消性，在解决工件的淬火变形问题时，把作用相反的措施用在同一工件上，这些措施就都不灵了。有了前面提出的相同方向的作用的加和性，不难推测出这样的结果：不同方向的措施，只在它们的(集合代数的)相交部分，才有相消性。(4)作用的可替代性把大家知道的抗淬火变形的措施按各自的作用方向分了类，又了解了同类措施的加和性， 自然就产生了这里所说的可替代性：一套由一到几个措施组成的移动或者收缩冷却速度带的方案，可以用另一套措施组合的方案来加以替代，并得到几乎相同的效果。在热处理生产中，处理同一种工件时，不同的工厂采取的工艺参数组合往往各不相同，原因就是它们之间有可替代性。
4．是位置上的问题，还是宽度上的问题
在淬火加热或转移过程中，因相互叠压或因自重，以及受到摔碰引起的变形，属于外力引起的变形。细长或者大而薄的工件，容易发生外力引起的变形。一般说，从工件装挂与转移操作方面找原因，并加以改进，比较容易解决这类变形问题。在分析解决内应力引起的淬火变形问题时，首先应当确定问题出在工件的冷却速度带的位置不对，还是宽度过大上。过去，不少人在解决工件的淬火变形问题时遇到过多的挫折和走了很长的弯路，原因多在没有把这个问题搞清楚。这个问题搞不清楚，不知道解决变形问题的方向，也就无法正确选择解决具体问题的措施。本文前面所举的例子中，图3的45钢齿轮的淬火变形问题、图4的60Si2Mn较厚板簧的淬火变形问题，以及图5的大行星齿轮的淬火变形问题，都属于冷却速度带的位置问题，也就是位置不当引起的问题。而图6和图8所涉及的问题，则主要是冷却速度带的宽度过大引起的问题。由于不知道问题所在，和当时不知道抗淬火变形的措施的方向性，走了弯路也是可以理解的。
按照本文表3部分所述的办法，比较容易回答这个问题。判断出问题所在后，通过调用有关的措施来移动冷却速度带的位置或者调节其宽度，使它完全落人其第2冷速区，淬火变形问题就能得到解决。通过上面的讨论，知道了哪些是移动冷却速度带的措施，和哪些是收缩冷却速度带的措施，并且知道了各措施之间的相互关系，热处理工作者分析和解决工件的淬火变形问题就可能快捷得多了。
返回-技术园区
(1)淬火介质的冷却能力大小决定冷却速度带的位置的最重要因素，是所用淬火冷却介质的冷却能力大小。一般说，冷却能力越强，它使工件的冷却速度带左移的程度越大；相反，冷却能力更弱的介质，往往使冷却速度带向右移。当前可用的冷却介质，按它们的冷却能力大小排序，可以列成表2。
一般说，按表2中从左到右的次序，选择左边的冷却介质，获得的冷却速度带就靠左；选择右边的冷却介质，获得的冷却速度带就靠右。表2中所列水溶性介质中，改变它的浓度、配方和使用参数，还可以在一定范围调节其冷却速度大小。选用的淬火冷却介质，首先要能使工件的冷却速度带落到它的第Ⅱ区上。然后还要能缩短冷却速度带的宽度，使其完全落进第Ⅱ区之内。所选介质不能使工件的冷却速度带落到第Ⅱ区上；随后，不管如何缩短冷却速度带的宽度，都解决不了工件的淬火变形问题，也满足不了淬火硬度、淬硬深度等热处理设备要求。
(2)液温、浓度和搅拌烈度 在热处理生产现场，液温、浓度和使用中的搅拌烈度，是调节水和水溶性淬火介质冷却能力的三个重要参数。对于淬火用油，虽然没有浓度调节问题，油温和搅拌烈度对其冷却能力仍有不可忽视的影响。此外，工件淬火加热时，在合理的限度内，适当提高工件的淬火加热温度，也能获得一定程度的相当于提高淬火冷却速度的效果。按照本文的思路，我们把提高冷却效果的作用称为使工件的冷却速度带“向左移”的作用。相应地，把降低冷却效果的作用看成是使冷却速度带“向右移”的作用。按这种分类方法，可以把热处理现场用来调节冷却速度带位置的措施汇总成表3。在生产现场，宁波市神光电炉有限公司的热处理工作者要做的事，是合理调用表中的措施，来移动冷却速度带的位置，以求解决工件的淬裂、淬硬和淬火变形问题。
3．影响因素之间的相互关系
有些人收集了许多解决淬火变形问题的经验。随后，遇到淬火变形问题时，常常设法把它们尽可能多地同时用在同一个工件的热处理中。结果，淬火变形程度时而减小，时而增大。无奈之下，只能认为这些措施“时灵时不灵”，淬火变形“无规律可循”。这说明，在研究解决工件的淬火变形问题时，很有必要对诸多措施之间的关系做一番研究。
按照建立冷却速度带法的思路和图1划定的框架，我们神光电炉有限公司的工程师把影响工件冷却速度带的位置和宽度的因素之间的关系归纳成以下4个：(1)作用的方向性任何一个影响因素(如果加以控制，就成为一个措施)，它对工件的冷却速度带(或者其边界)的作用都具有方向性，不是使冷却速度带向左移，就是使它向右移。既不使其向左移，也不使其向右移的措施，就不是调节冷却速度带的措施。(2)作用的加和性有了作用的方向性，自然就会产生相同作用同方向的措施共同用在同一个工件上时，最终表现出来的作用与各个单独因素的作用之间的关系问题。根据我们的研究，现在初步把它们的关系确定为加和性。假定：措施。的作用为A。措施b的作用为B。措施c的作用为c。当共同使用在同一工件上时，它们的总的作用P可以用式(2)来表述：P：A+B+C ....... (2)但是，这里的相加应当是集合代数中的加(并)，而不是算术上的相加关系。因为，只有用集合论中的相加关系，才能解释淬火变形问题中遇到的诸多问题。(3)作用的相消性有了作用的方向性，作用方向相反的措施共同用在同一工件上时，它们的作用会相互抵消。我们把它叫做相消性。不了解所用措施的方向性和不同作用方向的措施之间的相消性，在解决工件的淬火变形问题时，把作用相反的措施用在同一工件上，这些措施就都不灵了。有了前面提出的相同方向的作用的加和性，不难推测出这样的结果：不同方向的措施，只在它们的(集合代数的)相交部分，才有相消性。(4)作用的可替代性把大家知道的抗淬火变形的措施按各自的作用方向分了类，又了解了同类措施的加和性， 自然就产生了这里所说的可替代性：一套由一到几个措施组成的移动或者收缩冷却速度带的方案，可以用另一套措施组合的方案来加以替代，并得到几乎相同的效果。在热处理生产中，处理同一种工件时，不同的工厂采取的工艺参数组合往往各不相同，原因就是它们之间有可替代性。
4．是位置上的问题，还是宽度上的问题
在淬火加热或转移过程中，因相互叠压或因自重，以及受到摔碰引起的变形，属于外力引起的变形。细长或者大而薄的工件，容易发生外力引起的变形。一般说，从工件装挂与转移操作方面找原因，并加以改进，比较容易解决这类变形问题。在分析解决内应力引起的淬火变形问题时，首先应当确定问题出在工件的冷却速度带的位置不对，还是宽度过大上。过去，不少人在解决工件的淬火变形问题时遇到过多的挫折和走了很长的弯路，原因多在没有把这个问题搞清楚。这个问题搞不清楚，不知道解决变形问题的方向，也就无法正确选择解决具体问题的措施。本文前面所举的例子中，图3的45钢齿轮的淬火变形问题、图4的60Si2Mn较厚板簧的淬火变形问题，以及图5的大行星齿轮的淬火变形问题，都属于冷却速度带的位置问题，也就是位置不当引起的问题。而图6和图8所涉及的问题，则主要是冷却速度带的宽度过大引起的问题。由于不知道问题所在，和当时不知道抗淬火变形的措施的方向性，走了弯路也是可以理解的。
按照本文表3部分所述的办法，比较容易回答这个问题。判断出问题所在后，通过调用有关的措施来移动冷却速度带的位置或者调节其宽度，使它完全落人其第2冷速区，淬火变形问题就能得到解决。通过上面的讨论，知道了哪些是移动冷却速度带的措施，和哪些是收缩冷却速度带的措施，并且知道了各措施之间的相互关系，热处理工作者分析和解决工件的淬火变形问题就可能快捷得多了。
返回-技术园区