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矿用耐磨衬板感应热处理对组织及性能的影响

2014/01/16 11:11
导读: 感应加热时工件处于电磁场作用下,碳原子及合金元素原子是在附加磁场力作用下造成的极快扩散或均匀化。看来,有必要进一步研究在磁场力作用下合金元素的溶解扩散规律,或许在进一步研
  感应热处理与普通热处理比较,主要有以下特点:
  (1)加热速度快,一般只需几秒至几十秒的时间就把零件加热到淬火温度。这样,相变过程中铁、碳原子都来不及扩散,因而珠光体转变为奥氏体的相变温度升高,相变温度范围扩大。
  (2)感应加热升温速度快,保温时间极短。和一般淬火相比,淬火加热温度高,过热度大,奥氏体形核多,奥氏体晶粒又来不及长大,因此淬火后可在表层获得细小的隐晶马氏体,零件硬度较普通淬火高约HRC3.5个单位,其相变硬化层可达到5ram一10mm左右。
  (3)感应加热表面淬火后,工件表层强度高,由于马氏体转变产生体积膨胀,故在工件表层产生很大的残余压应力,它能部分地抵消在循环载荷作用下产生的拉应力,从而可提高疲劳极限并降低缺口敏感性。
  (4)感应加热表面淬火后,工件的耐磨性比普通淬火的高。这与奥氏体晶粒细化、表面硬度高及表面应力状念等因素有关。
  (5)感应加热淬火时,由于加热速度快,无保温时间,工件一般不产生氧化和脱碳问题,又因工件内部未被加热,故工件淬火变形小。
  对比衬板和齿尖试钢在经过感应热处理后的性能与组织可以看出,经过感应热处理后,试钢的性能显著提高,马氏体针变得更加细小,合金碳化物变得更加弥散均匀,感应热处理的作用主要产生于试钢表面5~10厚的深度,更加细小的马氏体针加上细小、弥散分布的合金碳化物,使得试钢的表层具有更好的耐磨性。
  感应热处理由于加热速度极快,奥氏体形核率极高,且又来不及长大使相变的马氏体为极细的隐晶马氏体。
  按传统扩散理论认为,这种极快速加热使奥氏体中碳原子及合金元素原子不能充分扩散或来不及扩散或均匀化。然而目前检测到组织成分均匀,性能稳定。
  因此有理由认为,感应加热时工件处于电磁场作用下,碳原子及合金元素原子是在附加磁场力作用下造成的极快扩散或均匀化。看来,有必要进一步研究在磁场力作用下合金元素的溶解扩散规律,或许在进一步研究中会给我们带来新的认识和突破。
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