感應(yīng)淬火零件的材料成份、材料質(zhì)量和原始應(yīng)力狀態(tài),都將直接影響零件的淬火裂紋產(chǎn)生。
零件的材質(zhì)成份取決于零件的服役標(biāo)準(zhǔn)。服役標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定零件有較高耐磨性能時(shí),選定原材料需要有較高的碳含量,以確保零件感應(yīng)淬火后有較高的表層強(qiáng)度。若零件在大力矩或大彎距功效下工作中,規(guī)定零件有高的靜扭或靜彎抗壓強(qiáng)度和高的抗扭或抗彎強(qiáng)度,因此零件原材料除有相應(yīng)的碳含量外,還需要帶有相應(yīng)量的鋁合金原素,以確保原材料有較高的切削性能,使零件熱處理后有非常深的硬底化層。殊不知伴隨著碳含量的提升和一些鋁合金因素的添加,都將提升熱處理裂痕的敏感度。因而,在能達(dá)到零件服役標(biāo)準(zhǔn)的情形下,盡可能采用成份簡(jiǎn)易不容易淬裂的原材料。下面描述各種元素對(duì)鋼的淬裂敏感性的影響。
碳(C)是決定零件熱處理強(qiáng)度的原素,感應(yīng)淬火用鋼的含碳量一般在0.35%~0.5%中間。若碳含量超出0.5%,就顯著增加了淬裂的敏感度。
錳(Mn)是在我國(guó)富產(chǎn)的鋁合金原素,它的添加能提升鋼的切削性能,一般碳素鋼中帶有0.6%~0.9%的錳,作為殘余原素存有。常見(jiàn)鋼材牌號(hào)是40MnB,其含鎂量為1.1%~1.4%。當(dāng)Mn>1.5%的時(shí)候非常容易淬裂。
鉻(Cr)是在我國(guó)比較缺乏的鋁合金原素,它在鋼中多以親和力較強(qiáng)的滲碳體方式存有,它能提升鋼的切削性能,熱處理裂痕敏感度強(qiáng)。感應(yīng)淬火零件的鉻一般應(yīng)調(diào)節(jié)在1.5%以下。
鉬(Mo)是明顯產(chǎn)生滲碳體的鋁合金原素,它在鋼中就算是少量(≥0.01%),也可以明顯地提升鋼的熱處理裂痕敏感度。而常見(jiàn)的鉻鉬鋼42CrMo中含鉬0.15~0.23%可以想像其熱處理裂痕趨向肯定是非常之大。
以上是感應(yīng)淬火零件常見(jiàn)的種碳鋼與立碳高合金鋼中幾類(lèi)原素,以水為熱處理物質(zhì)時(shí),感應(yīng)淬火時(shí)裂痕共性層面的主要表現(xiàn)。假如選用油或高聚物溶液為熱處理物質(zhì)時(shí),其裂痕共性將大為減輕。鑄鋼件和生鐵零件上具有的沙孔、出氣孔或非金屬材料參雜物全是熱處理裂痕的策源地。非金屬材料參雜物中尤其是遍布在位錯(cuò)上的初晶硫酸鹽,對(duì)熱處理裂痕造成有很大的推動(dòng)作用。零件感應(yīng)淬火前的初始內(nèi)應(yīng)力情況,對(duì)熱處理裂痕也是有顯著地影響。零件的熱處理位置中具有的原料裂痕和煅造折疊式,在石英退火爐感應(yīng)淬火時(shí)有擴(kuò)張的發(fā)展趨勢(shì)、并能造成部分燒熔的狀況。