量具熱處理后需要具有高硬度、高耐磨性,因?yàn)?/span>量具是計(jì)量尺寸的標(biāo)準(zhǔn),所以量具必須具有精確而穩(wěn)定的尺寸、高硬度和高耐磨性。為此,量具用鋼的碳含量都較高,一般為過(guò)共析鋼或含有一定量的Cr、W、Mn等元素的合金鋼。量具用鋼主要有:碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼、不銹鋼及滲碳鋼等。為提高量具的尺寸穩(wěn)定性,除淬火、回火時(shí)注意采取措施外,還需進(jìn)行冷處理、時(shí)效處理等。量具的常用工藝過(guò)程是:鍛造→球化退火→正火或調(diào)質(zhì)→切削加工→淬火→熱校直→冷水處理→冷處理→回火→時(shí)效→清洗→發(fā)黑或噴砂→磨削加工→時(shí)效→精磨。 (1)預(yù)備熱處理量具原材料必須進(jìn)行球化退火,以降低硬度,便于切削加工,并為最終熱處理做好組織準(zhǔn)備。其退火工藝與一般工具的預(yù)備熱處理相同。 量具鍛坯為細(xì)化晶粒、消除網(wǎng)狀碳化物或改善某些不良組織,可進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理。正火還可改善表面粗糙度。調(diào)質(zhì)可以改善切削加工性能,細(xì)化組織,消除機(jī)械加工應(yīng)力,減小淬火變形,并獲得均勻而稍高的硬度。 如果過(guò)共析鋼組織粗大或存在較嚴(yán)重網(wǎng)狀碳化物,就容易產(chǎn)生淬火裂紋或磨削裂紋。為減輕或消除這些缺陷,可將鋼加熱到稍高于或接近于Accm的溫度并保溫,使碳化物網(wǎng)全部或大部分溶入奧氏體中并適當(dāng)均勻化,然后快冷,使碳化物不致沿晶界析出,再在Ac1以下合適的溫度回火或正常退火,以得到所需的組織和硬度。 ①碳化物網(wǎng)粗、厚、完整者采用上限除網(wǎng)溫度;反之選用較低的除網(wǎng)溫度。 ②可用常規(guī)退火工藝代替除網(wǎng)處理后的回火。 (2)淬火淬火加熱可選用鹽浴爐、可控氣氛爐、真空爐、流態(tài)化爐或感應(yīng)加熱裝置,也可在具有保護(hù)條件的箱式爐中進(jìn)行。為減少奧氏體中碳和合金元素的含量,以減少殘留奧氏體量,并減少淬火應(yīng)力,在保證淬硬的前提下,盡量選用低的淬火溫度。 加熱時(shí)間根據(jù)爐型、裝爐量、工件大小及形狀來(lái)確定,在鹽浴爐中加熱系數(shù)一般按0.4~0. 8min/mm計(jì)算,流態(tài)化爐按0.5~1min/mm計(jì)算,輻射電阻爐按1~2min/mm計(jì)算。 淬火介質(zhì)可選用油、低溫硝鹽、聚合物水溶液或鹽水,應(yīng)根據(jù)量具形狀和材料選擇。為減少淬火后殘留奧氏體的數(shù)量,不宜采用分級(jí)淬火或等溫淬火,淬火介質(zhì)的溫度也不宜過(guò)高,如用油淬火,油溫以保持在室溫為宜;使用水溶性聚合物淬火介質(zhì),淬火槽內(nèi)應(yīng)有攪拌裝置;介質(zhì)溫度應(yīng)保持在30℃以下;工件應(yīng)在淬火介質(zhì)中冷透。對(duì)一些尺寸穩(wěn)定性要求不嚴(yán)格的工件,為減少淬火變形,可以采用低溫硝鹽分級(jí)淬火或等溫淬火。 (3)回火量具在淬火后應(yīng)立即回火,以免產(chǎn)生裂紋。為保證量具有高的硬度和耐磨性,回火溫度都比較低,主要是消除應(yīng)力?;鼗饻囟纫话銥?30~170℃。當(dāng)要求硬度為60~64HRC時(shí),取上限,當(dāng)要求硬度≥64HRC時(shí)取下限。 量具回火以在熱浴(熱油或硝鹽)中進(jìn)行為宜。在帶有風(fēng)扇的井式爐中也可以,但回火時(shí)間需延長(zhǎng)1~2倍或更長(zhǎng),且回火溫度可適當(dāng)提高些。在回火溫度適當(dāng)?shù)那疤嵯拢鼗饡r(shí)間稍長(zhǎng),并無(wú)不利影響,而保溫時(shí)間不足則對(duì)量具可能產(chǎn)生不良影響。熱浴回火的時(shí)間不應(yīng)小于1h,當(dāng)有效厚度≥50mm時(shí),回火時(shí)間應(yīng)為2~4h。