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公元前六世紀,45#精密鋼管兵器逐漸被采用,為了提高鋼的硬度,淬火工藝遂得到迅速發(fā)展。中國河北省易縣燕下都出土的兩把劍和一把戟,其顯微組織中都有馬氏體存在,說明是經過淬火的。隨著淬火技術的發(fā)展,人們逐漸發(fā)現(xiàn)淬冷劑對淬火質量的影響。三國蜀人蒲元曾在今陜西斜谷為諸葛亮打制3000把刀,相傳是派人到成都取水淬火的。這說明中國在古代就注意到不同水質的冷卻能力了,同時也注意了油和尿的冷卻能力。中國出土的西漢(公元前206~公元24)中山靖王墓中的寶劍,心部含碳量為0.15~0.4%,而表面含碳量卻達0.6%以上,說明已應用了滲碳工藝。但當時作為個人“手藝”的秘密,不肯外傳,因而發(fā)展很慢。1863年,英國金相學家和地質學家展示了鋼鐵在顯微鏡下的六種不同的金相組織,證明了鋼在加熱和冷卻時,內部會發(fā)生組織改變,鋼中高溫時的相在急冷時轉變?yōu)橐环N較硬的相。法國人奧斯蒙德確立的鐵的同素異構理論,以及英國人奧斯汀早制定的鐵碳相圖,為現(xiàn)代45#精密鋼管熱處理工藝初步奠定了理論基礎。與此同時,人們還研究了在金屬熱處理的加熱過程中對金屬的保護方法,以避免加熱過程中金屬的氧化和脫碳等。
過程2.
單一工位的氣冷淬火爐是在加熱保溫完成后在加熱室內噴氣冷卻。氣冷的冷速不如油冷快,也低于傳統(tǒng)淬火法中的熔鹽等溫、分級淬火。因而,不斷提高噴冷室壓力,增大流量,以及采用摩爾質量比氮和氬小的惰性氣體氦和氫,是當今真空淬火技術發(fā)展的主流。70年代后期將氮氣噴冷的壓力從(1~2)%26times;10Pa提高到(5~6)%26times;10Pa,使冷卻能力接近于常壓下的油冷。80年代中期出現(xiàn)超高壓氣淬,用(10~20)%26times;10Pa的氦,冷卻能力等于或略高于油淬,已進入工業(yè)實用。90年代初采用40%26times;10Pa的氫氣,接近水淬的冷卻能力,尚處于起步階段。工業(yè)發(fā)達已進展到以高壓(5~6)%26times;10。Pa氣淬為主體,而中國產氣淬一些金屬的蒸氣壓(理論值)與溫度的關系則尚處于一般加壓氣淬(2%26times;10Pa)型階段。
硬度與變形
取兩塊式樣,一塊用于研究不同形變程度對硬度的影響,另一塊研究不同溫度對性能的影響。
冷變形強化在實際生產中具有重要的意義。首先這是一種重要的強化材料的手段,尤其對用熱處理不能強化的材料來說,顯得更為重要。其次,冷變形強化有利于金屬的變形均勻。因為無錫精密鋼管的變形部分產生硬化,將使變形向未變形或變形較少的部分繼續(xù)發(fā)展。第三,冷變形強化可以提高構件在使用過程中的性,構件一旦超載,產生塑性變形,由于強化作用,可防止構件突然斷裂。但是,冷變形強化也給無錫精密鋼管的繼續(xù)變形帶來困難,甚至出現(xiàn)裂紋。因此,在無錫精密鋼管變形和加工過程中常進行"中間退火",以它的不利影響。
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