17231(42CrMo)浇铸及热处理工艺.docx

1.7231(42CrMo)浇铸及热处理工艺1.7231成分要求：C:0.38-0.45Si:0.15-0.4Mn:0.6-0.9P0.025S0.035Cr:0.9-1.2MO:0.15-0.31.7231机械性能要求：抗拉：800-950屈服：600延长率212%冲击231J一：1.7231化学成分确实定(1) 碳(O：超过共析成分后与Cr、Mn,Mo等合金元素形成的碳化物固溶于铁素体中强化基体，使钢的强度和硬度大幅度提高，从而提i钢的耐磨性,但C过高则韧度降低，淬火时，随着C质量分数增加，淬火应力增加,开裂领向增大,但可以通过降低淬火温度削减开裂领向，由此C把握为中限0.4-0.43(2) 硅(Si):固溶于铁素体和奥氏体中，有明显的强化作用，Si降低C在奥氏体中的溶解度，促使碳化物析出,提高强度和硬度。Si和0的亲和力仅次于A1.和Ti,而强于Mn、Cr,V.很好的更原剂和脱氧剂，可提高钢的致密度，但过高将显著降低钢的塑性和韧度，Si对钢的韧性有不利的影响，特别是Cr、Nn、Si3种元素同时存在时，在铸造中裂纹和开裂的帧向增大，生产工艺难度及废品率增加。由此Si把握为中线偏下0.2-0.31,(3) 镒(Mn):猛烈增加钢的淬透性，对生产中承受空冷淬火极为有利，淬火后得到马氏体组织“Mn又是较强的脱硫剂，可削减硫的有害作用.但过量的Mn会导致钢的淬火组织中奥氏体增加,易用起晶粒粗大,使钢的硬度下降。由此Mn把握为中线0.6-0.7,(4) (Cr):是碳化物形成元素，Cr溶于奥氏体中强化基体且不降低韧度，推迟过冷奥氏体转变，增加钢的淬透性，Cr使钢的强度和硬度明显提高,此外Cr能细化晶粒,提高回火稳定性,Cr是强碳化物形成元素，在钢中随Cr量的变化，碳化物可转变为对抗磨有利的碳化物类型。当Cr>4%时，即可有硬度较高的M7C3型碳化物消灭,这有利丁提高钢的耐磨性。另仃局部Cr溶入基体中，既强化基体乂提高淬透性。Cr在回火时能阻挡或减缓碳化物的析出和集聚，使碳化物保持较大的分散度，有利于强度和硬度的提高.由此Cr把握为上限1-1.1.(5) HI(Mo)：在钢中主要作用是提高淬透性，细化晶粒，改善碳化物的形态和分布，防止回火脆性，与Cr同时参与可改善冲击韧度，由此Mo把握为上限0.25-0.3。(6) 钛(Ti):Ti是活泼元素。钢中参Ij做fit的钛，可以明显细化晶粒，削诚技品偏折,提高钢的强度和韧性。钛还是一种脱氧去气剂，在钢中形成极为稳定的TiCe钛并不易溶解，只有当钢加热到100oC以上才缓假地溶解，从而保证钢在热处理中能获得细晶粒组织。钛作为单的微合金化元素添加到钢中，其含量必需到达确定量(Ti>0.04%质量分数)，才能起到析出强化作用.钛的参与不宜过量，否则会有多余的钛固溶丁铁索体中“综合考虑Ti含量把握在004%015%为宜。(7) 蝴(B)：B是主要的淬透性元素。在钢中添加0.001$的B,能显著提高材料的力学性能，特别是冲击韧性.B在Y及a固溶体中的溶解度不大，口属缩小Y相区的元素。B和铁产生很桎定的硼化物Fe2B和碳能结合成碳化物。微地的B能大大提高钢的可淬硬性，但参与量极微。当B含员大于6007与后，钢发生“热脆”。为获得综合的机械性能，要将B含量黄囤把握在0.002%0005%之间(8) 魂(三)、磷(P)为有害元素，在钢中应严格把握在下限.二：熔炼工艺(1)加料：参与废钢、铝铁后通电熔化，在开头通电的6-8分钟内供给60%的功率，待电流冲击停顿后，渐渐将功率升至最大，随时留意捣料，防止炉料桥“并连续添加炉料“ 造渣：炉料熔清后，参与造渣材料(石灰：萤石=2：1),石灰5后,荧石2.5阻造渣掩盖钢液，渣料参与量为总装量的1T.5%。 取样扒渣：炉料熔清后，取样分析C、S、P、Vo、Si、Mn,P,并将预热的铭铁及造渣材料参与炉内,油料熔消后将功率降到4050%,倾炉扒渣，另造渣。（4）脱氧：渣料化清后，参与（石灰粉：铝线=1：2）石灰0.3Kg,m.6Kg进展集中脱氧，脱氧过程中可用石灰粉和萤石粉调整炉渣粘度，同时在钢液温度到达1560tC（热电耦）以上时，扒除大局部炉渣，参与镭铁和造渣材料。（5）测湿：测量钢液温度，要求出钢温度在1610-163OC（热电耦），检查钢液脱氧状况。<6）加硅铁：出炉前5T0分钟参与硅铁，参与量按规定下限配入,并依据试样调整化学成分。<7）各元素调整平衡后，造渣升温至I550C除渣，在脱氧根本良好的干净液面上参与钛铁（FeTi30）,Ti在钢液中形成TiN、TiC.TiC颗粒细小,是阻碍奥氏体晶粒长大的有效质点，提高钢水的干净度,得到N、0、S含量较小的干净钢水，可获得细晶粒组织。钛铁参与后准时升温，待钢液温度升至1600tC时，扒渣及去除浮渣，在脱氧良好干净的液面上参与已预热的硼铁，并承受高效隔热保温剂掩盖，待钢液温度升至1630tC165（C时，彻底除渣后倾钢。（7）出钢:钢液温度符合要求,停电出钢,在茶壶包中参与稀土0.4kg进展孕育处理，插铝线（0.8Kgt）0.5Kg进展终脱乳，最终参与掩盖剂，防止钢液氧化，并作成品分析。（8）浇注：钢液在包内冷岸3-5分钟后进展浇注，要求浇注温度为1530-1550,C（热电耦）变质处理：变质处理是承受中性材料钢包,在出钢前30min将茶壶包预热至800,C左右，将已预热的稀土变质剂按钢液重量的0.3%参与钢包底部，并用干净的薄铁皮掩盖，以延长变质剂的反响，对钢液进展孕育变质。变历剂的参与量不得过量，过多的变质剂会使钢液中夹杂物数量增多，对材料的韧性带来不利影响。变质温度为155（C1580C°变质过程中造渣，扒渣两次，揩被舱渣吸附的悬浮夹杂物及非金属夹杂物排出。排渣即为清杂的过程。变质处理后准时在钢包的液面上掩盖钢包掩盖剂进展静置，待温度降至1550'Cn580eC时，扒开茶壶包嘴浮渣进展浇注.（9）缩松产生的缘由：均在靠近冒四周局部区域产生不同程度的绵松，究其缘由，皆由丁ZG40CrMo属多元低合金钢收缩大所致，为此在浇冒系统设计上应保证建立良好的渐渐递增的温度梯度及形成合理的挨次凝固方式。由此浇铸前型壳下面淬水，上部加保通棉，浇铸完后加保温剂。三：热处理工艺(1)消退铸件铸后应力、改善组织，铸件铸后承受退火工艺以消退铸造应力注：1：装炉时在200-300C装炉。2：炉冷至300C后出炉空冷。(2)淬火工艺淬火工艺注：I：装炉在200-30OC装炉。2：水冷油冷即：820C出炉后淬水，在水中冷却到300C左右时取出，进油（柴油）中冷却至常温，油温把握在30-70*C03：在水中和油中冷却时，耍不停的翻动零件，要求均匀淬火.（3）回火工艺注：1：装炉时在200-3O（TC装炉。2：炉冷至300*C后出炉空冷。（4）此工艺理论机械性能：抗拉：820-850屈服640-680延长13-15冲击：40-7OJ