零件的熱處理加熱溫度是依據(jù)材料的相變點和其技術(shù)要求而定,加熱的目的是為了零件獲得成分均勻的奧氏體組織,晶粒得到細(xì)化,為淬火作好組織準(zhǔn)備。通過改變零件冷卻時的溫差,控制Ms點和RA′數(shù)量,來實現(xiàn)對淬火變形的控制。對于實心零件和中空零件,其作用有所不同,對于低碳鋼和中碳合金鋼零件,為減少內(nèi)孔收縮,應(yīng)降低淬火加熱溫度,如有可能進(jìn)行局部加熱。而對于采用Cr12等高合金工具鋼制造的筒狀零件,當(dāng)加熱溫度提高后,將造成冷卻后殘余奧氏體數(shù)量的增多,孔徑縮小。
零件的預(yù)熱溫度的選擇是有一定規(guī)律的,在500℃左右進(jìn)行預(yù)熱,這是從彈性體到塑性體轉(zhuǎn)變的溫度區(qū)間,一旦產(chǎn)生塑性變形則不會回復(fù)到原有狀態(tài),另外也可將相變點以下作為預(yù)熱溫度,普通鋼為650~700℃,高速鋼和高合金鋼在800~850℃,加熱會出現(xiàn)膨脹,而在到達(dá)相變點又會突然收縮。因此對零件進(jìn)行預(yù)熱是減少熱處理變形的重要舉措,尤其是復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件、截面突變、存在尖角(或棱角)等,具有更明顯的效果。
零件加熱溫度的選擇應(yīng)根據(jù)材料的組織對熱處理獲得要求的組織和性能的影響、零件本身的化學(xué)成分、形狀和尺寸等,因此在實際的熱處理過程中,應(yīng)進(jìn)行一系列工藝試驗和檢測,以確保采用最佳的熱處理工藝。
加熱的溫度提高,高溫下抗拉強度和塑變抗力降低,因此高溫下的變形量增大;同時溫度提高與冷卻介質(zhì)的溫度差增大,冷卻時產(chǎn)生的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力越大,造成零件的變形增加。需要注意的是加熱溫度的提高,使零件的奧氏體晶粒長大,冷卻后獲得粗大馬氏體,引起組織應(yīng)力的增大,變形量明顯加大,不利于零件的熱處理質(zhì)量的控制。因此零件的加熱溫度是熱處理過程中一個十分重要的工藝參數(shù),基本原則為在能確保奧氏體成分均勻、可獲得要求的組織和性能的前提下,盡可能地降低加熱溫度。