第7章 阀门零件热处理.pdf

第七章： 阀门零件热处理 第一节 阀门零件常用热处理方法 要满足阀门零件具有良好的物理、化学性能，要选择好制造阀门零件材料，再通过热处理方法来保 证阀门零件所需要的性能，常用热处理方法。 一、退火，将钢加热到奥氏体转变温度以上的某一温度，保温一定时间，然后缓慢冷却，从而得到近似 平衡组织的热处理方法，按照退火的目的和方法的不同，可分为完全退火，不完全退火、等温退火、球 化退火、低温退火、再结晶退火扩散退火，阀门零件常用的二种退火，不完全退火与完全退火。 １、不完全退火：将钢加热到相变温度（ＡＣ１）以上临界温度以下（ＡＣ３或 Ａccmn）在此温度 停留一定的时间，再很缓慢地冷却，其目的消除锻压内应力，降低硬度和提高韧性，采用马氏体不锈钢 如１Ｃr13，２Ｃr13，１Ｃr１７Ｎi2 等锻造后用此方法来达到目的。 ２、完全退火：将钢加热到临界温度（ＡＣ３）以上，在此温度下保温一定时间，然后缓慢冷却下来， 其目的是细化晶粒改善机械性能或为淬火做好组织准备，并且消除锻轧而产生应力，降低硬度以便机械 加工，此工艺常用合金钢锻造后，在阀门零件中，３５ＣrMo 的螺栓，用此工艺。 以上两种退火，特点是冷却很缓慢，通常在炉内冷却。 二、正火 将钢加工热到临界温度（ＡＣ３）以上，保温一定时间在空气中冷却，主要目的是为了细化 晶粒，使其组织更加均匀，改善机加工性能，在阀门中一般２５，４５钢的零件采用此工艺。 三、淬火：将钢加热到相变温度以上，保温一定时间，而后急速冷却，从而得到马氏体组织的热处理方 法称为淬火，阀门零件所具备的性能，都是通过淬火与回火得到的，而淬火质量的好坏，直接影响到回 火后零件的机械性能，所以淬火是热处理工序很重要的一环。 在正常淬火条件下，得到马氏体组织与零件材料含碳量有关，含碳量高，马氏体多，硬度就高，因 此，硬度决定于含碳量多少，随着含碳量增加而硬度增加，所以一般控制在含碳量大于 0.25%以上，才 能通过淬火淬硬。淬火钢在水中或在冷却最快的盐水中冷却，某些合金钢在油中冷却，高合金钢，马氏 体（13）型，不锈钢如１Ｃr13,2Cr13,3Cr13 等在空中冷却,淬火后应力较大,通常很硬和很脆,容易断裂, 为使钢淬火后消除应力,具有韧性,必须进行回火,零件淬火目的有以下几点: 1、提高零件机械性能：增加阀门中主要零件的硬度，耐磨性，如阀板、阀瓣、阀杆、密封圈、垫块、 阀杆螺母、压板等都必须采用淬火后，通过回火来提高其硬度和耐磨性，防止零件装配使用中咬死等作 用。 2、提高零件的强度，韧性和弹性。 3、使阀门零件淬火后获得特殊的物理化学性能尤其是不锈钢零件。 四、表面热处理 表面热处理指零件的表面淬火，通过表面淬火来强化零件的表层，这种方法不但能够 使零件表面硬度、耐磨性得到提高，而且使心部保持较好的韧性，从而使零件具有耐磨性，冲击韧性， 疲劳强度、较高的综合机械性能。按加热方法，有不同表面淬火，常用方法是火焰加热表面淬火与感应 加热表面淬火。 1、火焰表面淬火，工厂常用氧一乙炔燃烧火焰来淬火， 特点：设备费用低、简单容易进行，方法灵活，可对大型零件的局部进行快速表面淬火，但难以控 制适中的加热温度，软点、软带缺陷难以控制，淬透层深度不稳定。 2、高频感应加热淬火，高频感应加热是基于电磁感应的原理，将零件放在交流电源的交变磁中由于电 磁感应在零件表面产生涡流，从而使零件本身得到加热，这样方法为高频感应加热淬火。 特点：淬透层深度可以控制，一般在 0.5～2mm 之间，加热速度快，时间短，零件脱碳少，淬火变形小。 表面淬火硬度比普通淬火硬度高２－３ＨＲＣ，这样提高了零件表面耐磨性和疲劳极限。但是加热设备 成本高维修比较复杂，并且，由于感应器形状制作有一定的限制表面局部淬火有一定局限性。 在阀门中，表面淬火的零件由阀杆、阀瓣及密封圈等。 3、表面淬火对零件材料要求 （1）要使零件表面淬火具有较高的硬度及耐磨性，必须零件材料具有一定的含碳量，硬度是随着含碳 量增加而增加的，含碳量高表面淬火区、马氏体量多、硬度就高耐磨性好，因此对零件材料含碳量、合 金钢与碳钢含碳量不少于０．２５％，对于马氏体不锈钢材料含碳量不少于０．０８％。 （2）要保证表面淬火零件质量，必须零件材料预选热处理，一般采用调质处理。 Page: 1 五、回火 把淬