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柴油機高強度螺栓采用中頻淬火機進行熱處理的具體工藝
大功率船用MAN32/40柴油機的貫穿螺栓、橫向拉緊螺栓、缸蓋螺栓等均為高強度螺栓,制作材料均為30Cr2MoV,其主要化學成分(質(zhì)量分數(shù))為:0.26%-0.34%C,0.17%-0.37%Si,0.40%-0.70%Mn,≤0.035%P,≤0.003%S,2.3%-2.7%Cr,0.15%-0.25%Mo,0.10%-0.20%V,≤0.20%Cu。感應(yīng)淬火:同樣采用中頻淬火爐進行,加熱溫度為880-900℃,噴水冷卻,在φ36mm,φ12。要求熱處理后的硬度為340-370HBW。為滿足工作需要,采用中頻淬火機進行熱處理,效果良好。
原生產(chǎn)工藝為860℃油淬 560℃油冷,經(jīng)此工藝處理后的硬度是370HBW,強度1270MPa,處于要求的上限。工件表層為隱針回火馬氏體,心部為回火索氏體(調(diào)質(zhì)態(tài))或鐵素體十珠光體(正火態(tài))。由于以上幾種螺栓的螺紋為M48×3,且要求滾壓一次成形,因其基體強度高,相應(yīng)的硬度也高,因此在機械加工滾壓螺紋時,必須施加較大的壓力,導(dǎo)致滾絲輪磨損嚴重,生產(chǎn)成本增加。為此,通過調(diào)整回火溫度,以降低基體硬度,保證抗拉強度在下限的工藝試驗,以滿足后續(xù)加工的要求。
淬火設(shè)備為中頻淬火機,淬火溫度為860℃,油淬;回火溫度分別為585℃、590℃和595℃,油冷。
通過實驗可以看出,經(jīng)860℃淬火 595℃回火后,其硬度為345HBW,處于性能要求的下限,同時,其強度也能滿足要求。
經(jīng)860℃淬火+590℃回火后的金相組織為回火索氏體組織,由于回火索氏體組織具有良好的綜合力學性能,在這種狀態(tài)下,工件有較高的強度和韌性,完全可以滿足工件的性能要求。
經(jīng)感應(yīng)淬火設(shè)備淬火后的工件為什么要進行回火熱處理?
工件淬硬后加熱到AC1以下的某一溫度,保溫一定時間,然后冷卻至室溫的熱處理工藝稱為回火。凡經(jīng)感應(yīng)淬火設(shè)備淬火的鋼件一般必須立即進行回火。為什么要進行回火熱處理呢?
淬火后的工件進行回火的目的如下:
1、降低脆性,消除內(nèi)應(yīng)力。連桿是汽車發(fā)動機主要的傳動機構(gòu)之一,它將活塞和曲軸連接起來,把作用于活塞頂部的膨脹氣體壓力傳給曲軸,使活塞的往復(fù)直線運動可逆地轉(zhuǎn)化為曲軸的回轉(zhuǎn)運動,以輸出功率。由于淬火鋼中的馬氏體和殘留奧氏體都是亞穩(wěn)組織,而且馬氏體中尚存大量晶體缺陷(如高密度位錯,孿晶及空位等),以及淬火鋼中較大的殘留內(nèi)應(yīng)力等,它們都是不穩(wěn)定因素,均有自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶饨M織的傾向。如不及時回火,勢必會引起工件進一步的變形甚至開裂。
2、獲得所要求的力學性能。表面淬火齒輪的機械加工工藝流程一般為:備料→鍛造→正火→機械粗加工→調(diào)質(zhì)處理→機械半精加工→表面淬火十低溫回火→磨削。工件經(jīng)感應(yīng)淬火設(shè)備淬火后,雖然強度與硬度有極大提高,但其塑性、韌性卻明顯下降,而實際工件往往要求強度與塑性要有適宜的配合。為獲得對工件要求的性能,可以用回火溫度來調(diào)整硬度,減小脆性,得到所要求的強度、塑性和韌性。
3、穩(wěn)定工件尺寸。由于淬火鋼中的馬氏體和殘留奧氏體都是亞穩(wěn)組織,具有自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定組織的趨勢,因而將引起工件的性能、尺寸和形狀的改變,通過回火可促使這些不穩(wěn)定組織的轉(zhuǎn)變,達到穩(wěn)定組織與尺寸的目的。
機床刀墊采用超音頻淬火爐進行熱處理的工藝分析
機床刀墊的厚度為8mm,牙根部槽深為2mm,材料為40Cr鋼。熱處理技術(shù)要求:整體淬火回火后硬度為42-47HRC,平面度誤差≤0.4mm。為滿足此技術(shù)要求,采用超音頻淬火爐進行熱處理,效果良好。
(1)工藝流程 下料(40Cr鋼板材)一正火、校正、時效一機械加工一淬火、 校正、回火一噴砂一發(fā)藍一機械加工。
(2)熱處理工藝
1)正火、校正及時效。板料先采用超音頻淬火爐進行正火熱處理,加熱溫度為840-860℃,出爐后進行熱校正,平面度誤差控制在1mm以內(nèi),再進行時效處理。
2)淬火與回火
1、淬火。采用超音頻淬火爐進行,溫度為850℃,隨后及時回火。
2、回火?;鼗饻囟葹?80℃,回火后平面度誤差應(yīng)控制在0.4mm以內(nèi)。
對于回火后畸變超差的刀墊可重新夾胎具校正,即在刀墊畸變的高點處墊一個0.40mm的薄墊,裝胎具卡緊后再提高溫度10-20℃后重新回火。
3)噴砂。將刀墊表面的氧化皮等用噴砂機進行噴砂處理,為發(fā)藍做好準備。
(3)檢驗結(jié)果 整體硬度為42 -47HRC,用塞尺檢驗刀墊平面度,平面度誤差≤0.4mm,均滿足技術(shù)要求。
球墨鑄鐵曲軸采用中頻淬火機進行熱處理的具體工藝
鑄鐵成分、鑄造和熱處理質(zhì)量對球墨鑄鐵曲軸的性能影響很大。鑄態(tài)球墨鑄鐵不允許有石墨飄浮、皮下氣孔和疏松等缺陷,球化分級按GB9441《球墨鑄鐵金相檢驗》評定,一般應(yīng)不低于4級。為滿足工作的需要,球墨鑄鐵曲軸采用中頻淬火機進行熱處理。
球墨鑄鐵曲軸主要采用正火處理。原生產(chǎn)工藝為860℃油淬 560℃油冷,經(jīng)此工藝處理后的硬度是370HBW,強度1270MPa,處于要求的上限。為提高球墨鑄鐵曲軸的力學性能,也可采用調(diào)質(zhì)或正火后進行表面淬火、貝氏體等溫淬火等工藝。感應(yīng)加熱表面淬火的方法與鍛鋼曲軸相似,但加熱速度應(yīng)稍低些(一般為75-150℃/s)。淬火加熱溫度可取900-950℃,自熱回火溫度約300 ℃。 經(jīng)此處理后的表面硬度可達52-57HRC。球墨鑄鐵曲軸經(jīng)圓角、軸頸同時感應(yīng)淬火后疲勞強度有顯著提高,但由于球墨鑄鐵組織不同于鋼,疲勞強度提高的幅度不如鋼(一般提高30%左右,而鋼可提高一倍以上)。
本文簡單介紹了球墨鑄鐵曲軸的感應(yīng)熱處理工藝,希望對您的工作有所幫助。如果您想了解更加詳細的信息,可以看看熱處理方面的書籍,相信會有很大的收獲。