機(jī)用鋸條坯采用中頻淬火機(jī)進(jìn)行退火熱處理，產(chǎn)生脆斷缺陷的原因是什么？

機(jī)用鋸條是切割機(jī)械的重要切割刃具，工件材料為W9Mo3Cr4V（W9）鋼帶。鋸條生產(chǎn)加工流程為：熱軋鋼帶一退火一刨背一銑齒一沖圓弧及孔一磨齒一分齒一熱處理等。經(jīng)中頻淬火機(jī)退火后技術(shù)要求為鋸條坯應(yīng)具有較高的韌性和冷塑性。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，鋸條工作中有時(shí)發(fā)生脆斷和撕裂失效破壞。

現(xiàn)場檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，W9高速鋼脆斷和撕裂表現(xiàn)形式不同，有時(shí)發(fā)生銑齒掉齒現(xiàn)象，有時(shí)出現(xiàn)刨邊撕裂坑，有時(shí)出現(xiàn)沖圓弧及孔時(shí)產(chǎn)生裂邊現(xiàn)象，有時(shí)發(fā)生分齒時(shí)掉齒現(xiàn)象，甚至發(fā)生鋸條坯掉在地上摔斷碎裂等。其共同特點(diǎn)是工件塑性低劣，是冷脆性的表現(xiàn)，稱為脆性斷裂。硬度檢驗(yàn)表明，鋸條硬度值為213-255HBW；脆斷工件試樣光譜檢驗(yàn)表明，淬火設(shè)備功率，工件中Sn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)量超標(biāo)，均大于0.18%，而正常值應(yīng)為0.013%；初步判斷工件脆斷和錫含量嚴(yán)重偏高有關(guān)。

分析認(rèn)為，機(jī)用鋸條產(chǎn)生脆斷破壞的根本原因是工件中錫元素嚴(yán)重偏析超標(biāo)造成的。資料介紹，不銹鋼中Sn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.02%時(shí)，將產(chǎn)生網(wǎng)狀裂紋及角裂，工件中Sn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.18%，是產(chǎn)生網(wǎng)狀裂紋和角裂缺陷Sn含量的10倍。當(dāng)錫在鋼材晶界偏聚，超過一定量時(shí)，使工件沖擊韌度急劇下降，機(jī)用鋸條正是出現(xiàn)上述情況。由于過量錫在晶界偏聚產(chǎn)生嚴(yán)重偏析和局部Sn含量嚴(yán)重超標(biāo)，使工件韌性大大下降，導(dǎo)致工件脆斷。有資料提出，W9高速鋼中Sn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)在0.05%以下，這對生產(chǎn)中提出了一個(gè)有益的參考技術(shù)數(shù)據(jù)。

根據(jù)以上分析，提出防止鋸條脆斷失效的技術(shù)防止措施是：在煉鋼時(shí)嚴(yán)格控制有害元素含量，工件坯料入廠時(shí)嚴(yán)格檢驗(yàn)，防止有害元素超標(biāo)鋼件混入，以確保加工產(chǎn)品（工件）質(zhì)量安全。

經(jīng)高頻淬火設(shè)備熱處理后的直線滾動導(dǎo)軌如何進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)？

直線滾動導(dǎo)軌的加工流程為備料-鍛造-球化退火-機(jī)械加工-去應(yīng)力退火-淬火、回火-半精機(jī)械加工-人工時(shí)效處理-精機(jī)械加工。其中的球化退火、去應(yīng)力退火及淬火、回火熱處理常采用高頻淬火設(shè)備進(jìn)行。為了保證加工質(zhì)量，對熱處理后的導(dǎo)軌進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)是非常有必要的。

1、球化退火后，采用布氏硬度計(jì)檢測硬度，要求在179-207HBW范圍內(nèi)；進(jìn)行金相組織檢查，采用大型工具顯微鏡進(jìn)行切片檢查，球狀珠光體為2-4級；還應(yīng)進(jìn)行變形量檢查，采用塞尺在檢測平臺上進(jìn)行檢查，要求變形量≤2mm/全長。

2、去應(yīng)力退火后，采用塞尺在檢測平臺上進(jìn)行檢查，要求變形量≤0.3mm/全長。

3、淬火、回火后應(yīng)進(jìn)行：

a.硬度檢測，采用洛氏硬度計(jì)檢測，要求四個(gè)工作面硬度為58-63HRC。

b.金相組織檢測，要求淬火組織為馬氏體（1-5級）十殘余奧氏體十碳化物。

c.變形量應(yīng)控制在≤0.3mm/全長。

齒輪采用高頻淬火機(jī)進(jìn)行預(yù)處理工藝產(chǎn)生的影響

一般來說，對于帶花鍵孔的齒輪采用高頻淬火機(jī)滲碳淬火后內(nèi)孔是收縮的。據(jù)文獻(xiàn)介紹，840℃淬火雖然花鍵內(nèi)孔趨于收縮，但變形的分散度明顯減小，而860℃淬火時(shí)內(nèi)孔變形大，穩(wěn)定分散度也大，因此還是采用840℃淬火為好，淬火過程對變形的影響更為顯著。...

工藝的影響：

a.齒坯正火對滲碳齒輪變形的影響

齒坯正火是滲碳齒輪的一個(gè)預(yù)處理工序，但卻是一個(gè)不可省略或忽視的關(guān)鍵工序。經(jīng)多鏑的生產(chǎn)實(shí)踐證明：齒坯正火質(zhì)量的好壞，不但影響齒輪冷加工性能，而且對齒輪采用高頻淬火機(jī)終熱處理的變形程度起著重要的作用。

正火溫度采用960℃，比滲碳溫高30℃，使齒還在滲碳前就消除鍛造熱應(yīng)力及組織缺陷，獲得組織一致且均勻的齒坯。低于滲碳溫度的正火往往不能消除鍛造后的應(yīng)力及組織缺陷。高于960℃的正火又容易出現(xiàn)魏氏體組織并使鐵素體呈網(wǎng)狀分布，造成組織不均勻，并且硬度值也高，變形量增大。采用960℃加熱、保溫2.5h 出爐后空冷的正火工藝，基本上消除了鍛造后的內(nèi)應(yīng)力和組織缺陷，以等軸狀的珠光體和鐵素體分布，金相組織為1、2級，硬度在165～190HB之間，切削性能良好，終熱處理后變形減少，變形規(guī)律也基本一致。所以正確選擇正火工藝并嚴(yán)格執(zhí)行對于減小變形是十分重要的。

b.滲碳淬火溫度對變形的影響  

20CrNnTi鋼滲碳后采用適宜的淬火溫度對于減少熱處理的變形或使變形變得規(guī)律化是有很大作用的。經(jīng)過多次的試驗(yàn)，適宜的淬火溫度是830～840℃。如果淬火溫度偏高，則齒輪變形量增大，公法線長度脹大量也隨著增大。

一般來說，對于帶花鍵孔的齒輪采用高頻淬火機(jī)滲碳淬火后內(nèi)孔是收縮的。據(jù)文獻(xiàn)介紹，840℃淬火雖然花鍵內(nèi)孔趨于收縮，但變形的分散度明顯減小，而860℃淬火時(shí)內(nèi)孔變形大，穩(wěn)定分散度也大，因此還是采用840℃淬火為好，淬火過程對變形的影響更為顯著。

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