消除冷處理裂紋的丹東鑄造驗(yàn)證試驗(yàn)

淬火應(yīng)力因冷處理而增加，從而引起冷處理裂紋，所以要避免冷處理裂紋，就應(yīng)在冷處理前把淬火應(yīng)力減少。據(jù)丹東鑄造資料介紹，用100℃左右的低溫回火可消除約25%的淬火應(yīng)力，用200℃左右的溫度回火可消除約50%的淬火應(yīng)力。為此，分別對(duì)淬火后的零件用100℃開(kāi)水和180℃油爐預(yù)回火1h進(jìn)行試驗(yàn)，來(lái)驗(yàn)證閥芯裂紋的原因。

其具體過(guò)程如下：淬火溫度仍選用（850±10）℃，加熱設(shè)備選用的鹽浴爐，冷卻用32號(hào)機(jī)械油，首批試驗(yàn)68件，淬火過(guò)程不變，但零件從油中取出后，分三種方案進(jìn)行處理：20件100℃開(kāi)水煮1h，取出后待零件表面預(yù)冷到60℃左右即投入水中冷卻，使零件溫度快速降到室溫與其余產(chǎn)品一同進(jìn)行冷處理；20件180℃油爐煮油1h，取出后待零件表面預(yù)冷到60℃左右投入水中冷卻，使零件溫度快速降到室溫與其余產(chǎn)品一同進(jìn)行冷處理；剩余零件28件按原工藝進(jìn)行，即在鐵板上攤開(kāi)自然冷卻到室溫，該過(guò)程2～2.5h，待自然冷卻的零件達(dá)到室溫后（用紅外線點(diǎn)溫計(jì)測(cè)量），將幾種方案處理的零件分別作好標(biāo)識(shí)后放入保溫桶底部，倒入干冰和酒精（酒精須淹沒(méi)零件），冷處理1h。冷處理后將零件取出攤開(kāi)在空氣中自然回升到室溫后再進(jìn)入油爐回火，這個(gè)過(guò)程3～4h，回火后噴砂、磁粉探傷檢查裂紋，并對(duì)每種工藝方案破試零件檢測(cè)金相組織。

從以上金相檢測(cè)及磁粉探傷結(jié)果可以看出，三種工藝方案金相組織都合格，均無(wú)明顯殘留奧氏體。但按原工藝方案“淬火+冷處理1h+回火”裂紋率達(dá)14.29%，而其余兩種方案由于在冷處理前消除了一部分淬火應(yīng)力，剩余淬火應(yīng)力與冷處理過(guò)程中殘留奧氏體的馬氏體化產(chǎn)生的相變應(yīng)力的疊加未超過(guò)材料的脆斷抗力，所以無(wú)裂紋產(chǎn)生，這也證明了丹東鑄造前面的裂紋原因分析。