钢包车轮用钢的淬透性

2019年01月27日
   为了使锻件的整个截面冷却后能够获得足够高的机械性能,必须采用淬透性足够高的钢种,所以淬透性是锻件用钢的一个重要指标。
   在普通小截面结构钢的热处理中,淬透性是用心部获得50%马氏体时的临界直径来评定。对钢包车轮来说,由于一般冷却组织是贝
氏体或贝氏体和马氏体的混合组织。所以,钢包车轮的淬透性通常是用心部不产生铁素体而获得贝氏体和马氏体组织时的临介直径来表
示,称为无铁素体粹透性。而且,在谈到钢包车轮淬透性时,一般都具体加以说明。
   大截面用钢的淬透性可以利用连续冷却转变曲线来粗略估计。通过铁素体或珠光体转变曲线的鼻尖的冷却速度越小,则钢的淬透性越
大,反之越小。
 

车轮锻件

   普通小截面钢的淬透性可以通过端淬试验所得的端淬曲线来进行定量评定。但是,对于锻件用的高淬透性钢来说,即使是端淬试样尾
端的冷却速度也还是太大,随着端距的不同, 硬度并无明显变化,因而无法根据端淬曲线来判断和比较淬透性的大小。端淬法一般只能用
于评定直径130毫米(水淬)或95毫米(油淬)以下的锻件的淬透性。对于更大的锻件必须寻求新的方法。例如加缓冷装置的端淬法、
模拟冷却法等。还可以用计算法评定锻件的淬透性。
上面讨论了锻件冷却组织的性能和锻件热处理后实际组织性能的特点。显然,这些是在制订冷却工艺时必须考虑的问题。但是支配
锻件冷却工艺的另外一个因素是锻件冷却过程中产生巨大的热处理内应力。这种应力往往造成锻件的淬火裂纹、开裂和置裂。最后残留
在锻件中的内应力(残余应力)还严重降低钢包车轮的使用性能,因而必须加以严格限制。
   为了保证锻件冷却时不致淬裂,长期以来,锻件的冷却工艺一般都采用比较缓和的冷速方式,如空冷和油冷等,而且出于同一考虑,
冷却时不使锻件像小件那样一直冷却到室温, 而是冷却到高于室温的某一温度,这一温度叫做终冷温度。为了冷却到终冷温度所需的时
间称冷却时间。
   综上所述,锻件冷却工艺的制订主要是确定冷却方式,终冷温度和冷却时间。恰当的冷却工艺应该保证在不使锻件开裂的条件下,尽
可能获得综合机械性能较高的转变产物,如马氏体和贝氏体,而且尽量使锻件整个截面上组织分布均匀。
来源:山西永鑫生锻造有限公司
山西永鑫生锻造有限公司
杨英杰
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