T10钢水-空交替淬火性能的研究

2015第4期总第227期
现代制造技术与装备
淬火工艺是将钢加热到临界温度以上,保温一段时
间,然后快速冷却以获得高硬度的马氏体的热处理工艺。
传统热处理工艺中,有些步骤是使用油进行淬火,但是采
用油淬时存在以下不足:一是淬火时产生大量的油烟,不
仅污染环境,而且危害操作工人的身体健康;二是油的成
本远大于水的成本,且油容易老化,换新油成本太高,不换则产品质量不好保证,经常出现工件调质后硬度不能满足技术要求的情况,容易造成返工;三是淬火时如操作不当,容易发生火灾[1]。而采用水-空交替淬火替代油淬火,完全可以避免上面问题。水-空交替淬火对环境无污染,属于绿热处理工艺,淬火后零件组织和力学性能都优于油淬的零件[2]。本文主要研究了碳钢经水—空交替淬火后的组织和力学性能与传统淬火工艺,如水淬,油淬的性能,经过试验结果比较,得出水—空交替淬火工艺确实优于水淬、油淬这类单介质淬火工艺。
1试验材料及性能试验
1.1实验材料
T10钢具体成分如表1所示:数量:9;规格φ20×18mm。
1.2性能试验
atk(1)T10钢水淬和油淬处理选取φ20*18mmT10钢测试棒6根,分成两组#1和#2,#1进行进行水淬处理,#2试进行油淬处理。按照T10钢淬火工艺,将测试棒放入加热炉加热至780℃,保温20min,然后将试样取出,迅速放入水中,同时为了避免形成表面蒸汽膜,淬入水后要不停的搅动,在水中冷却4~5S取出。同时注意留有一定温度空冷,以保证部分回火,减小热应力。淬火后的试样先用砂纸将表面的氧化膜和脱碳层打磨掉,然后采用洛氏硬度计进行硬度测试,然后用冲击试验机上进行冲击测量韧度值。测试结果平均值见表2。
结果表明,水淬由于冷却速度快,躲过了C曲线鼻尖,没有形成非扩散相变,而形成大量的马氏体[3],所以硬度较高,韧性差。油淬由于冷淬速度慢,进行了非扩散相变,形成了屈氏体,残余奥氏体和马氏体的混合物,导致硬度下降,但是韧性比水淬好。
(2)T10钢水—空交替淬火处理选取φ20*18mmT10钢测试棒3根,编号组别#3。将测试棒分别进行
水—空淬。将测试棒放入加热炉加热至780℃,保温20min,然后将试样取出,先水冷1s,然后空冷1s,循环2次最终得到热处理后试样。淬火后的试样先用砂纸将表面的氧化膜和脱碳层打磨掉,然后采用洛氏硬度计进行硬度测试,然后用冲击试验机上进行冲击测量韧度值。测试结果平均值见表3。
全国报刊索引
实验结果表明水—空交替淬火处理硬度比水淬低,韧性比油淬差一点,但是综合性能却是三者中最好的,根据文献[4]指出水交替淬火后得到的下贝氏体与条马氏体束交割分布的复相组织以及少量残余奥氏体等二次析出相的综合作用,有利于改善材料的韧性和阻止微裂纹的产生与扩展。经过水—空交替淬火处理最终得到的组织是最均匀的,同时综合性能最好。
2结语
矫正机
根据淬火试验表明,水—空交替淬火处理T10钢是可行的,处理后,碳钢的组织性能和力学性能是优于水淬和油淬这类单液淬火方法,并且水—空交替淬火处理是一种绿热处理工艺,对于保护环境和工人的身体健康是具有积极意义,同时对于提高经济效益,减少投资,也是非常有用。相信这一技术能够很快应用到实际中,给生产带来直接经济效益。
T10钢水—空交替淬火性能的研究
尹佳成1郑卫刚2
(1.武汉理工大学能源与动力工程学院,武汉430063;2.武汉理工大学机械工程训练中心,武汉430063)
摘要:以T10钢为研究对象,通过性能测试,对比研究了水—空双介质交替淬火,水淬和油淬这三种工艺对钢的组织和力学性能的影响。结果表明水—空交替淬火能够有效的减少钢内组织应力的产生,减少裂纹,同时钢体的冲击韧性明显提高,综合力学性能变好。
关键词:热处理水—空交替淬火硬度T10钢
表1试验用T10钢化学成分(质量分数)(%)
C Mn Si P S
1.010.40.350.0350.03
表2水淬油淬试验处理结果
北京农学院信息平台组别淬火工艺硬度(HR)冲击韧性ak(kgf·m/cm2) #1水淬61.2  3.1
#2油淬30.4  5.2
表3水—空交替淬火试验处理结果
组别淬火工艺硬度(HR)冲击韧性ak(kgf·m/cm2) #3水—空交替淬火处理55.7  4.5
(下转第41页)
16
参考文献
[1]孙明月,冯小飞,李根等.45钢油-水淬火性能的研究[J].
热加工工艺,2013,42(16):194-195.
[2]李艳云.水-空交替淬火应用实例[J].金属加工,2013(15):
28-29.
[3]徐国,郑卫刚.T8A 钢油-水-油淬火性能的研究[J].金属加
工,2014(S2):90-91.
[4]匡建新,王艾伦,唐明华,胡翔.水一空交替淬火技术及其在
石油套管热处理中的应用研究[J].材料导报,2013(18):122-125.
Research on Performance of Water-air Alternative Quenching Technology for T10Steel
YIN Jiacheng 1,ZHENG Weigang 2
(1.Energy and Power Engineering,Wuhan University of Technolo-gy,Wuhan 430063;2.Engineering Training Center,Wuhan University of Technology,Wuhan 430063)
Abstract:Taking the T10steel as the research object,through the performance test,the effects of water-air double medium alternative quenching ,water quenching and oil quenching three kinds of process on microstructure and mechanical properties of the T10steel were com-paratively studied.The results showed that:water-air
alternative
quenching can effectively reduce the quenching stress of microstructure of steel,prevent quenching crack,and obviously improve the impact toughness of steel body at the same time,so the comprehensive me-chanical properties can be improved greatly.
Key words:heat treatment,water-air alternative quenching,hard-ness,T10
次氯酸钠
steel
根据压缩机的参数条件,按照要求设置输入输出压力后,考虑了实际生产经验系数后,输出的压缩机正常运转过程中惯性力和气体力分别如下如所示:
4结论
压缩机的实际工作过程比较复杂,在对压缩机进行分析时,仅对压缩机进行理论分析是远不能满足要求的。因此,需要对压缩机进行动力学分析时,需要考虑经验系数,通过软件对工况进行调节,保证精确的输出力,保证分析的准确性。
参考文献
[1]许增金.大型往复式压缩机轴系动力学特性分析[D].沈阳工
业大学.2011.
[2]张湘亚,陈弘.石油化工流体机械[M].石油大学出版社.
Influence of Empirical Coefficient of Reciprocating Compressor on the Dynamics
端粒酶的发现
GAO Shun,ZHAO Yongrui,ZHANG Chunrui,LI Yunxiang,JIN Weidi
(China University of Petroleum (east China ),Qingdao 266580)Abstract :According to the dynamic analysis,the theoretical load of the reciprocating compressor crankshaft can be calculated a
ccurately,including the reciprocating inertia force,the gas force and the friction force.However,the difference between the actual load and the theoretical load is large,so the actual load need to consider more empirical coefficient.During torsional vibration analysis of reciprocating compressor,the most accurate load is get through the compressor manufacturers providing software under various working conditions of the output load,so it may be more significance.
Key words:reciprocating compressor,Compass,working condition
图4曲轴上惯性力实际曲线示意图
图5活塞气体力实际曲线示意图
(上接第16页)
设计与研究
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