大件模具的淬火、回火的單件生產(chǎn)中,選擇符合淬火加熱條件的熱處理爐型的溫度的余地較小,淬火加熱的風(fēng)險(xiǎn)也較大。選擇爐型的條件受到限制,有的爐型有效加熱區(qū)足夠,裝得下工件,但是爐子的加熱溫度額定值往往又達(dá)不到合金鋼模具的正常加熱溫度的要求。遇到此類(lèi)問(wèn)題,我們就必須考慮采用低溫加熱的工藝方法,降低淬火溫度,但是不能降低淬火回火之后的機(jī)械性能,這就要求其熱處理淬火的加熱溫度、保溫時(shí)間必須合理,又因?yàn)槭菃渭a(chǎn)生,不能通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)獲得工藝參數(shù),最好事通過(guò)理論計(jì)算預(yù)測(cè)。
4Cr5MoSiVI(H13)和Cr12型鋼在實(shí)際生產(chǎn)中采用低溫淬火加熱獲得很好效果,低溫加熱淬火獲得搞的韌性和強(qiáng)度。低溫淬火時(shí)的奧氏體化溫度的前提是:Cr12型鋼的最低淬火溫度為930℃,H13鋼不能低于其Ac3的溫度。
低溫淬火時(shí)的奧氏體化的時(shí)間參數(shù)采用下述公式計(jì)算:
T1/t2=exp[—Q/R×(1/T2—1/T1)]
式中t—加熱時(shí)間,min(t1、t2分別是正常奧實(shí)體化時(shí)間和低溫奧氏體化時(shí)間);
Q—擴(kuò)散激活能,J/mol;
R—?dú)怏w常數(shù),R=8.36852J/(g。mol。K);
T—奧氏體化絕對(duì)溫度,K/(T1、T2分別是正常奧氏體化絕對(duì)溫度和低溫奧氏體化絕對(duì)溫度)。
公式中未知參數(shù)擴(kuò)散激活能Q如何取值是一個(gè)關(guān)鍵,鋼種的淬硬性與奧氏體的溶解碳量有關(guān),在合金鋼中碳的擴(kuò)散系數(shù)Dc遠(yuǎn)大于合金元素的擴(kuò)散系數(shù)Dm,所以在計(jì)算碳的擴(kuò)散時(shí),可以直接采用該合金鋼的碳的擴(kuò)散系數(shù),其激活能也就取碳的擴(kuò)散激活能,碳在Fe(r)中的擴(kuò)散激活能Q=140kj/mol。
生產(chǎn)應(yīng)用證明,這個(gè)公式能很好地滿(mǎn)足工藝編制實(shí)際需要,較好地解決了大型模具鋼的低溫淬火的生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題。