電爐知識
一、工藝流程簡介
工藝流程取活(檢查技術條件、數(shù)量)→鑒別材料→確定淬火操作方式→選擇卡具、捆綁鐵絲→烘干→加熱→冷卻→清理油污→回火→噴砂→防銹→校直→檢驗→交出。
二、淬火加熱
1. 設備:中溫鹽浴爐,常用鹽浴的成分配比及使用范圍見下表2. 加熱方式如下:
a. 一般零件在烘干后,直接在淬火裝爐加熱。
b.零件在鹽浴中加熱時,應采用懸吊方式,零件之間應保持適當間隙;另外,零件與電極之間的距離應不小于30mm;零件離鹽浴表面應不小于50mm;零件要與地絕緣。
三、淬火冷卻
1. 冷卻介質,其成份和工作溫度如下表所示:
2. 在650℃冷卻介質(質量分數(shù))能力的比較,10%NaCl水溶液>50%NaOH水溶液>180℃左右堿液>柴油>機油>180℃左右硝鹽>280℃左右硝鹽。
3. 冷卻方式:
a. 單液淬火:工件只浸入一種冷卻劑中,冷卻到底。
b. 預冷淬火:工件在浸入冷卻劑之前先在空氣中適當降溫以減少熱應力。
c. 雙液淬火:工件一般先浸入水中冷卻,待冷到馬氏體開始轉變點附近,然后立取出浸入油中緩冷,在水中冷卻的時間一般按工件的有效厚度3-5mm/s計算。
d. 分級淬火:工件先浸入低溫熔鹽中冷卻,其停留時間一般等于總加熱時間的1/3-1/2,*后取出在空氣中冷卻。
e. 熱浴淬火:工件只浸入150-180℃的硝鹽或堿中冷卻,停留時間等于總加熱時間的1/3-1/2,*后取出在空氣中冷卻。
f. 等溫淬火:將工件浸入等溫熔鹽中進行冷卻,在熔鹽中的溫度和停留時間根據(jù)各種不同 鋼號的奧氏體等溫轉變曲線而定,停留時間要保持至奧氏體轉變結束。
四、淬火原則
淬火操作對于有孔、洞、尖角、薄邊、溝槽及凸緣等易裂的零件以及細長、薄板、薄壁和圓環(huán)等易變形零件,應由質量員組織三結合,共同研究防止淬裂及變形的措施,一般操作應遵守下列原則。
1. 軸形及長柱型工件要垂直進入冷卻劑,并嚴格控制時間(有些可采用滾淬法)。
2. 板狀工件要垂直進入冷卻劑。
3. 筒形薄壁工件要垂直進入冷卻劑。
4. 有凹面的工件冷卻時將凹面向上。
5. 工件厚薄不均,應先將厚的部位浸入。
五、回火
1. 一般零件冷卻到室溫進行回火,形狀復雜的零件要及時回火,以防變形開裂。
2. 等溫淬火的工件不回火。
六、 高速鋼刀具淬火工藝
1. 工藝流程
取活→檢查材料→裝卡→烘干→預熱→加熱→冷卻→油(熱校)或分級(清洗)或等溫(清洗)→中檢→回火→清洗→噴砂→防銹→校直→終檢。
2. 工藝操作
(1)取活時看清圖樣,清查數(shù)量,檢查材料,看清焊縫位置,確定淬火冷卻方式,輕拿輕放。
(2)選擇卡具的原則:
a.使刀具在加熱過程中均勻受熱。
b.細桿、易彎曲的刀具要吊掛。
c.刀具在操作過程中能保持平衡。
d.據(jù)刀具的加熱部位選擇合理的卡具。
f.對不能裝夾的刀具,采用鐵絲捆緊,注意鐵絲在高溫下不被拉斷。
(3)在中溫鹽浴爐預熱:
a.預熱溫度:800-850℃。
b.預熱時間:為高溫加熱時間的2-3倍。
c.車刨刀坯,允許在箱式電爐中預熱,時間為40-60min。
d.一般刀具預熱長度超過焊縫20mm左右。
e.爐內(nèi)卡具以2-4卡為宜。
(4)在高溫鹽爐中加熱:
加熱溫度:
1270-1300℃(W18Cr4V)
1220-1250℃(W6Mo5Cr4V2)
1250-1270℃(W9Mo3Cr4V)
(5)冷卻方式如下:
a.油冷:適用于焊形簡單的刀具,如車刀、刨刀、刀頭以及需要熱校的刀具。方法:刀具由高溫鹽爐取出,適當油冷后淬入無水份油中,冷至450℃左右出油。
b.分級:適用于一般刀具。方法:刀具由高溫鹽爐中取出后,放入分級鹽爐停留,停留時間相當于加熱時間,然后空冷,分級溫度550-600℃。
c.等溫:適用于細桿狀易彎曲刀具、片銑刀及形狀復雜易變形或開裂的刀具。方法:從分級鹽浴取出后放入等溫爐中停留2-3h,等溫溫度為(280±10)℃。
d.注意事項:
①刀具必須冷至室溫后才能進行清洗。
②對于容易變形的分級刀具應清洗后及時卸下。
③淬火后的刀具應輕拿輕放,以免碰壞、碰缺。
(6)回火:在硝鹽爐中進行。
a.回火溫度(560±10)℃,正式回火前須對爐溫進行校驗。
b.時間:儀表到溫后計時。裝卡刀具:30min,裝桶刀具:60-90min。
c.回火方式,一般刀具裝回火桶或分層回火框架,短小刀具(絲錐、成形車刀、立銑刀等),采用裝桶回火時,桶中需加芯子。芯子規(guī)格:Ф100mm×500mm。回火桶規(guī)格:Ф400mm×500mm。易變形桿狀刀具宜采用吊掛回火;易變形片狀刀且宜采用回火夾具。
d.回火次數(shù):一般刀具三次,等溫刀具四次,再次回火前刀具必須冷透至室溫。
e.注意事項:
①分級或油冷的刀具當天要回火。
②回火后由操作者通知金相檢驗回火程度。
③對于確認為回火不足者,需要再次進行回火。
f. 高速鋼采用一次回火新工藝(機用鋸條)W9Mo3Cr4V:1280℃×40s,560×1h;W18Cr4V:1310℃×20s,560×1h;提高淬火溫度,縮短保溫時間,細化高速鋼晶粒,組織中出現(xiàn)位錯馬氏體,改變原單一孿晶馬氏體組織,減少了孿晶馬氏體相對含量,可改善高速鋼強韌性。
g.脫氧操作的規(guī)程
①脫氧溫度:高溫爐:1280℃左右;中溫爐:880-900℃②脫氧劑:外購成品脫氧劑。
③每次加入量:1kg
④高溫爐首次脫氧后送檢樣品,化驗氧化物含量:w(BaO)0.5%w(FeO)0.5%⑤脫氧操作時關風機,徐徐加入脫氧劑并進行攪拌脫氧后10min才能進行生產(chǎn)。
(7)高溫鹽爐測溫
a.淬火前由儀表員用標準儀器校驗爐溫
b.金相校驗爐溫,金相試塊:Ф10mm×15mm,加熱時間:2min。
(8)可控硅的使用
a.啟動前檢查儀表各部位是否正常
b.啟動時應合手動,可控硅控制電流不超過10A,調壓器一次電流不超過150Ac.調壓器長時間工作*大電流為220A
d.調節(jié)溫度升溫時應手動控制電流不超過15A
e.正常工作時應合自動
f.為操作方便,工作時應先使用高溫,然后逐步降溫使用。
(9)鹽浴成份的調整
a.定期對鹽浴成份進行分析,一般每月二次,根據(jù)分析結果對鹽浴成份進行調整和補充。
b.定期對鹽浴中的氧化物含量進行分析,根據(jù)化驗結果增減脫氧次數(shù)。中溫爐:每月一次;高溫爐:每月二次。
c.硝鹽和堿浴中的含水量對零件的冷卻能力影響很大。分級硝鹽槽和堿槽的含水量w(H2O)為6%。
工藝流程取活(檢查技術條件、數(shù)量)→鑒別材料→確定淬火操作方式→選擇卡具、捆綁鐵絲→烘干→加熱→冷卻→清理油污→回火→噴砂→防銹→校直→檢驗→交出。
二、淬火加熱
1. 設備:中溫鹽浴爐,常用鹽浴的成分配比及使用范圍見下表2. 加熱方式如下:
a. 一般零件在烘干后,直接在淬火裝爐加熱。
b.零件在鹽浴中加熱時,應采用懸吊方式,零件之間應保持適當間隙;另外,零件與電極之間的距離應不小于30mm;零件離鹽浴表面應不小于50mm;零件要與地絕緣。
三、淬火冷卻
1. 冷卻介質,其成份和工作溫度如下表所示:
2. 在650℃冷卻介質(質量分數(shù))能力的比較,10%NaCl水溶液>50%NaOH水溶液>180℃左右堿液>柴油>機油>180℃左右硝鹽>280℃左右硝鹽。
3. 冷卻方式:
a. 單液淬火:工件只浸入一種冷卻劑中,冷卻到底。
b. 預冷淬火:工件在浸入冷卻劑之前先在空氣中適當降溫以減少熱應力。
c. 雙液淬火:工件一般先浸入水中冷卻,待冷到馬氏體開始轉變點附近,然后立取出浸入油中緩冷,在水中冷卻的時間一般按工件的有效厚度3-5mm/s計算。
d. 分級淬火:工件先浸入低溫熔鹽中冷卻,其停留時間一般等于總加熱時間的1/3-1/2,*后取出在空氣中冷卻。
e. 熱浴淬火:工件只浸入150-180℃的硝鹽或堿中冷卻,停留時間等于總加熱時間的1/3-1/2,*后取出在空氣中冷卻。
f. 等溫淬火:將工件浸入等溫熔鹽中進行冷卻,在熔鹽中的溫度和停留時間根據(jù)各種不同 鋼號的奧氏體等溫轉變曲線而定,停留時間要保持至奧氏體轉變結束。
四、淬火原則
淬火操作對于有孔、洞、尖角、薄邊、溝槽及凸緣等易裂的零件以及細長、薄板、薄壁和圓環(huán)等易變形零件,應由質量員組織三結合,共同研究防止淬裂及變形的措施,一般操作應遵守下列原則。
1. 軸形及長柱型工件要垂直進入冷卻劑,并嚴格控制時間(有些可采用滾淬法)。
2. 板狀工件要垂直進入冷卻劑。
3. 筒形薄壁工件要垂直進入冷卻劑。
4. 有凹面的工件冷卻時將凹面向上。
5. 工件厚薄不均,應先將厚的部位浸入。
五、回火
1. 一般零件冷卻到室溫進行回火,形狀復雜的零件要及時回火,以防變形開裂。
2. 等溫淬火的工件不回火。
六、 高速鋼刀具淬火工藝
1. 工藝流程
取活→檢查材料→裝卡→烘干→預熱→加熱→冷卻→油(熱校)或分級(清洗)或等溫(清洗)→中檢→回火→清洗→噴砂→防銹→校直→終檢。
2. 工藝操作
(1)取活時看清圖樣,清查數(shù)量,檢查材料,看清焊縫位置,確定淬火冷卻方式,輕拿輕放。
(2)選擇卡具的原則:
a.使刀具在加熱過程中均勻受熱。
b.細桿、易彎曲的刀具要吊掛。
c.刀具在操作過程中能保持平衡。
d.據(jù)刀具的加熱部位選擇合理的卡具。
f.對不能裝夾的刀具,采用鐵絲捆緊,注意鐵絲在高溫下不被拉斷。
(3)在中溫鹽浴爐預熱:
a.預熱溫度:800-850℃。
b.預熱時間:為高溫加熱時間的2-3倍。
c.車刨刀坯,允許在箱式電爐中預熱,時間為40-60min。
d.一般刀具預熱長度超過焊縫20mm左右。
e.爐內(nèi)卡具以2-4卡為宜。
(4)在高溫鹽爐中加熱:
加熱溫度:
1270-1300℃(W18Cr4V)
1220-1250℃(W6Mo5Cr4V2)
1250-1270℃(W9Mo3Cr4V)
(5)冷卻方式如下:
a.油冷:適用于焊形簡單的刀具,如車刀、刨刀、刀頭以及需要熱校的刀具。方法:刀具由高溫鹽爐取出,適當油冷后淬入無水份油中,冷至450℃左右出油。
b.分級:適用于一般刀具。方法:刀具由高溫鹽爐中取出后,放入分級鹽爐停留,停留時間相當于加熱時間,然后空冷,分級溫度550-600℃。
c.等溫:適用于細桿狀易彎曲刀具、片銑刀及形狀復雜易變形或開裂的刀具。方法:從分級鹽浴取出后放入等溫爐中停留2-3h,等溫溫度為(280±10)℃。
d.注意事項:
①刀具必須冷至室溫后才能進行清洗。
②對于容易變形的分級刀具應清洗后及時卸下。
③淬火后的刀具應輕拿輕放,以免碰壞、碰缺。
(6)回火:在硝鹽爐中進行。
a.回火溫度(560±10)℃,正式回火前須對爐溫進行校驗。
b.時間:儀表到溫后計時。裝卡刀具:30min,裝桶刀具:60-90min。
c.回火方式,一般刀具裝回火桶或分層回火框架,短小刀具(絲錐、成形車刀、立銑刀等),采用裝桶回火時,桶中需加芯子。芯子規(guī)格:Ф100mm×500mm。回火桶規(guī)格:Ф400mm×500mm。易變形桿狀刀具宜采用吊掛回火;易變形片狀刀且宜采用回火夾具。
d.回火次數(shù):一般刀具三次,等溫刀具四次,再次回火前刀具必須冷透至室溫。
e.注意事項:
①分級或油冷的刀具當天要回火。
②回火后由操作者通知金相檢驗回火程度。
③對于確認為回火不足者,需要再次進行回火。
f. 高速鋼采用一次回火新工藝(機用鋸條)W9Mo3Cr4V:1280℃×40s,560×1h;W18Cr4V:1310℃×20s,560×1h;提高淬火溫度,縮短保溫時間,細化高速鋼晶粒,組織中出現(xiàn)位錯馬氏體,改變原單一孿晶馬氏體組織,減少了孿晶馬氏體相對含量,可改善高速鋼強韌性。
g.脫氧操作的規(guī)程
①脫氧溫度:高溫爐:1280℃左右;中溫爐:880-900℃②脫氧劑:外購成品脫氧劑。
③每次加入量:1kg
④高溫爐首次脫氧后送檢樣品,化驗氧化物含量:w(BaO)0.5%w(FeO)0.5%⑤脫氧操作時關風機,徐徐加入脫氧劑并進行攪拌脫氧后10min才能進行生產(chǎn)。
(7)高溫鹽爐測溫
a.淬火前由儀表員用標準儀器校驗爐溫
b.金相校驗爐溫,金相試塊:Ф10mm×15mm,加熱時間:2min。
(8)可控硅的使用
a.啟動前檢查儀表各部位是否正常
b.啟動時應合手動,可控硅控制電流不超過10A,調壓器一次電流不超過150Ac.調壓器長時間工作*大電流為220A
d.調節(jié)溫度升溫時應手動控制電流不超過15A
e.正常工作時應合自動
f.為操作方便,工作時應先使用高溫,然后逐步降溫使用。
(9)鹽浴成份的調整
a.定期對鹽浴成份進行分析,一般每月二次,根據(jù)分析結果對鹽浴成份進行調整和補充。
b.定期對鹽浴中的氧化物含量進行分析,根據(jù)化驗結果增減脫氧次數(shù)。中溫爐:每月一次;高溫爐:每月二次。
c.硝鹽和堿浴中的含水量對零件的冷卻能力影響很大。分級硝鹽槽和堿槽的含水量w(H2O)為6%。
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