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不锈钢轴热处理工艺分析及应注意的问题

　　（A）退火。
　　轴坯锻造后存在应力，硬度偏高，不易加工，还可能存在不稳定组织，所以，应进行锻后退火处理，具体工艺。0Cr13Ni4Mo钢的Ac1点很低，退火温度不能太高，超过相变点后再冷却下来，组织中可能存在马氏体，硬度升高，组织不稳定。所以，退火温度一般选在620～640℃，充分保温后空冷，即可保证硬度不大于200HB，获得具有板条马氏体形态的索氏体组织。
　　（B）调质。
　　调质处理是为了保证轴达到要求的力学性能。
　　0Cr13Ni4Mo钢的相变点较低，研究表明，加热到850℃左右时，材料即可获得奥氏体组织。但其合金元素较高，为使碳和合金元素能较好地溶解，使奥氏体成分充分均匀化，采用1020～1050℃加热是合适的。更高的加热温度可能引起晶粒长大和合金元素过量溶解，淬火后会增加残余奥氏体含量及塑韧性下降。
　　淬火加热保温后采用油冷却。该材料淬透很好，冷却太激烈或出油温度太低，可能产生淬火裂纹（特别是零件截面较大时）。淬火冷却出油温度应不低于80℃或采用间断油冷的方式冷却。
　　淬火后应及时回火，根据力学性能要求，回火温度选在580～600℃之间是合适的，回火可采用空冷。该材料如果在480～520℃之间回火，会使韧性下降，应避免在这个温度回火。
　　0Cr13Ni4Mo回火温度过低，达不到回火的目的，塑韧性下降，这是因为该材料的Ac1点较低，超过640℃回火，会超过Ac1点，加热保温过程中将产生奥氏体，而冷却后转变成马氏体。
　　一旦因回火温度过高而引起硬度升高和塑韧性降低，可在原回火温度或略低于原回火温度重新回火一次。
　　回火冷却采用空冷可达到技术要求，但采用油冷，则会使韧性有所提高。
　　（C）、（D）高温消除应力。
　　在本轴的加工工序中，安排了两次高温消除应力工序。
　　第一次高温消除应力（C）是考虑轴在调质处理时，有可能产生弯曲，并有机械法矫直，这次高温消除应力就是消除机械矫直时产生的应力，因为轴经过机械矫直产生的应力不及时消除，会在以后的时间里，甚至在运转过程中慢慢释放，这会引起已经加工好的轴又产生弯曲变形，对设备的性能产生不利的影响，因此，矫直应力必须及时消除。当然，如果轴在调质时不产生弯曲，不经过矫直，则这次高温去应力可不进行。
　　第二次高温消除应力（D）是为消除机械加工中产生的应力，机械加工产生的应力不消除，同样会引起不良的后果。
　　高温消除应力的加热温度采用550～570℃，这是考虑要低于调质回火温度以下20～30℃的原则，又避开在520℃以下加热可能产生的脆性。
　　（E）去氢处理。
　　去氢处理的目的主要是去除轴颈在镀铬时，镀铬层中产生的氢，这种氢存在于镀层中，会引起镀层的脆性增加和剥落。采用180～220℃的温度足以达到去氢的目的。
　　这个去氢温度恰好与低温消除应力的温度一致，所以，同时起到了消除轴在半精加工过程中产生的机械加工应力的作用。
　　对于某些要求高精度、高稳定性的轴或其他零件，采取低温消除应力工序是必要的，例如与这个轴相似等级的零件，即使设有镀铬，同样有低温消除应力处理的工序。
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资料来源：东莞市弘超铜铝有限公司
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