汽车半轴的工艺及失效形式探讨
汽车半轴(见图1)是汽车后桥总成中的一个重要零件,其内端一般通过花键与半轴齿轮联接,外端与轮毂联接,作用是传递动力.汽车发动机的扭矩经汽车传动轴传递到汽车后桥,由半轴将动力传给车轮及轮胎,从而推动汽车行驶.汽车半轴根据支承型式不同,一般分为全浮式半轴和半浮式半轴.
汽车半轴(见图1)是汽车后桥总成中的一个重要零件,其内端一般通过花键与半轴齿轮联接,外端与轮毂联接,作用是传递动力.汽车发动机的扭矩经汽车传动轴传递到汽车后桥,由半轴将动力传给车轮及轮胎,从而推动汽车行驶.汽车半轴根据支承型式不同,一般分为全浮式半轴和半浮式半轴.
溢流型球磨机是我公司出口吉尔吉斯斯坦的产品.其中大齿轮材质为ZG42CrMo,规格为m=25、z=242,尺寸为φ6152mm×600mm,净重22t,要求调质处理,齿面硬度228~269HBW.由于我公司无大型的淬火油槽,对大齿轮的调质处理无法实施,只能外委.近两年来,外委调质的齿轮,存在变形、齿面硬度偏高且分布不均匀等问题,致使铣齿加工困难,增加成本,生产周期加长,拖延交货期,给公司的信誉造成了不良的影响.
感应加热可分为工频、中频、高频等,而对于直径较大的工件加热,特别是有色金属,采用工频加热有一定的优势.感应加热设备感应器的设计比较重要,而工件在感应器内的移动,是在衬套内的轨道上进行的,步进式要靠工件依次互相顶推在轨道上滑动完成,为了保证工件移动的顺利进行,就要减少工件移动的摩擦力.因此,设计制作合适的衬套与轨道,可以提高工作的可靠性,提高功率因数,节约能源.
35CrMo中碳合金钢具有淬透性好,综合力学性能高,回火脆性不敏感,且价格低廉等特点,广泛应用于制造承受冲击、抗弯、高载荷的各种机器零件上.本文通过进行螺栓淬火后不同回火工艺的试验,得出了不同回火温度下螺栓的力学性能,为制订合理的热处理工艺提供了依据.
等温正火作为先进的零件预备热处理工艺,目前广泛用于汽车零件的低碳低合金渗碳钢,而中碳合金钢的等温正火工艺几乎没有介绍.本文依据钢的热处理相变原理和40Cr钢过冷奥氏体等温转变图,结合工厂生产条件,在多次试验的基础上,确定了40Cr钢较佳的等温正火工艺并用于生产,取得了很好的效果.
对ZG30Mn2采煤机摇臂壳体进行调质处理,可以更好地发挥材料潜力,进一步提高其综合力学性能.为此,我们进行了工艺试验,制订ZG30Mn2调质工艺规范,掌握热处理变形及淬火裂纹的倾向,对ZG30Mn2机壳调质后的焊接性能进行测试,进行调质状态的硬度、拉伸、冲击韧度等力学性能的试验.
加热温度在500~1000℃的热加工设备中,有很多设备都是通过搅拌的方式来保证加热区温度或炉内添加介质的均匀,而搅拌的动力都是通过外部的电动机驱动,其转速大都在1400r/min,而设备内部由于加热后空气膨胀或设备内要增添其他成分的介质,所以炉膛一般带有≤O.005MPa的正压力.因此,高速搅拌轴的轴颈密封难度很大.一般密封方法容易磨损失效,且失效后不容易发现.而一旦密封不可靠,就会影响炉内产品的质量.
矿山用大型电铲用于露天矿开采、装卸,工作场地复杂,装载量大,按铲斗装载量主要分为28~51m3不等型号.卷筒是其关键部件之一,采用卷筒双螺旋沟槽形式,实际使用时,卷筒与提升铲斗钢丝绳反复强烈摩擦,故要求卷筒基体具有较高的强度、韧性,沟槽表面要求具有优良的耐磨性能.
采煤机的牵引部与截煤部主要是靠高强度螺栓联接固定,并采用专用液压螺母预紧,使之更加牢固.但联接部位受力较大,高强度螺栓常因塑性变形、断裂等引发停产事故,这就对高强度螺栓的力学性能提出了更高的要求. 根据采煤机用高强度螺栓的特殊性要求,选用42CrMo与35CrMnSi钢进行工艺对比试验,比较两种材料的热处理工艺参数、工艺特性和热处理后的力学性能,从而确定较佳的高强螺栓材料.
利用煤炉、油炉、煤气炉、箱式电炉加热工件时都有可能使工件产生氧化与脱碳,因此必须采取措施加以防止.在设备完善的情况下,最好办法是通入保护气体,然而在大部分中小型企业中,目前企业实力尚难达到,故介绍几种简单易行的办法供参考. 1.表面涂敷膏剂法膏剂配方:①红滑石粉与水玻璃混合而成.②90%石墨粉+10%黄血盐,用棉子油调成.用这种膏剂物在工件表面涂上1~2mm的保护层并晾干.优点:不需要特殊设备,成本低,简单易行.
齿条、齿轮转向机构(见图1)具有结构简单,构件少,质量轻,成本低,以及传动效率高等优点,现多数的小型车都采用这种转向机构.而小齿轮(见图1)是齿条、齿轮转向机构中的一个关键主件,转向盘操纵转向机构内的小齿轮转动,小齿轮与齿条紧密啮合,推动齿条左移或右移,带动转向轮摆动,从而改变汽车行驶的方向.根据服役条件,小齿轮应具有一定的刚度、高的耐磨性和疲劳强度.
我公司订货的42CrMo齿条精加工尺寸:宽350mm,高300mm,总长度为41m,齿形为人字齿,齿高65mm.此齿条共分5段,粗加工:头段长度约10m,单重11t一根;中段约8m单重8t三根;尾段约8m单重7t一根,总重42t.其制造过程为:炼钢→80MN油压机锻造→粗加工→热处理调质→硬度检验→半精加工→人工时效→精加工.该齿条化学成分见表1.
渗碳齿轮在淬火时,被加热到奥氏体化以后,放入淬火冷却介质中进行冷却.在冷却过程中,经过不同的冷却速度完成淬火过程.由于淬火冷却介质的不同,其冷却速度也不同,淬火冷却介质的冷却速度对淬火渗碳齿轮显微组织有很大的关系. 1.渗碳齿轮淬火冷却阶段分析齿轮类产品一般需要进行渗碳淬火热处理,以增加齿轮齿面接触强度,提高抗弯强度.淬火冷却介质为油,其淬火冷却过程可分为三个阶段:蒸汽膜冷却阶段、沸腾冷却阶段、对流冷却阶段.
Q235钢惰板如图1所示,轮齿直径103mm,厚度5mm.该零件热处理技术要求为碳氮共渗淬火,渗层0.4~ 0.6mm,表面硬度78~83HRA.热处理单位为玉环某热处理有限公司,工况为科鑫多用炉,采用科润快速光亮淬火油KR218,零件来源有两家客户:其中甲客户的Q235钢惰板采用如图2所示工艺处理合格;乙客户的该零件采用图2工艺不合格:齿部硬度满足要求,但靠近中心的轮辐处硬度不足,如表1所示.
某兵工厂歼击机靶机滑块,在近两个月先后三批共生产该滑块20余件,除三四件合格外,其余均发生相似开裂.其实际生产过程为:将Φ100mm45钢棒料铣削加工成140mm×75mm×40mm半成品进行磁粉检测,未发现裂纹;继续铣削加工为成品(40mm×30mm×10mm)并调质处理(油淬)及喷砂后,磁粉检测发现工件在厚度10mm处平面及孔周有多条裂纹(见图1),其他部位没有裂纹.
江联公司一台换热器产品在施工单位试压过程中出现多根钢管漏水,为此公司将这台换热器产品运回作全面检测分析. 1.试验材料及检测方法
我公司生产的某型号从动齿轮是减速器中高精度圆柱斜齿轮,总加工工序有59道,冷加工过程中对尺寸精度要求高,其中关键工序就有11道.因此,对热处理的变形要求很高,不仅受控尺寸多,而且允许变形量极小,个别尺寸变形量要求达到0.01mm. 最为关键的是,受材料性能和工艺条件的限制,该零件高温热处理后必须一次成形,没有返工机会,如果报废,厂内单件废品损失上万元.多年来,该零件合格率一般不超过60%.
导轨作为割料机行走部分,需有较高的硬度、耐磨性和几何精度,故需对导轨进行表面淬火处理.我公司针对40Cr13导轨如何达到高硬度及控制其变形量进行了工艺研究. 1.导轨形状及技术要求 40Cr13导轨形状如图1所示,淬火部位为两端100mm处淬火,硬度为53~57HRC.根据其技术要求,设计专用仿形感应器,进行中频感应淬火.
我公司生产的某型柴油机用活塞销和滚轮,材料均为17CrNiMo6(德国牌号),其化学成分见表1,其技术要求为表面渗碳淬火,心部力学性能要求见表2.该材料在热处理过程中若渗碳炉内碳势控制不当,很容易在零件的表面形成网状或角状碳化物,且很难通过热处理方法除掉,该组织为不正常的组织,易导致零件淬火开裂或磨削开裂,造成批量报废.
滑板是轧机设备中的重要零件,长期处于高压、高温和腐蚀性的工况条件下,磨损和腐蚀严重,导致轧制系统不稳定,影响轧件质量,同时削弱了导向作用.恶劣的工况,除要求滑板具有良好的耐磨和耐蚀性外,同时还需要良好的韧性来吸收冲击载荷.为有效提高滑板的综合性能,延长使用寿命,需要对其进行表面强化处理.滑板属薄板工件,使用火焰淬火、感应淬火等传统热处理工艺时极易变形.激光淬火具有淬火硬度高、变形小和加工精度高等优点,可以作为滑板表面硬化处理的新工艺.