45钢模锻活扳手热处理缺陷分析及工艺优化
针对生产厂商提供的模锻活扳手结构特点,以及所选用45钢的热处理特性,分析了活扳手在某些特殊部位产生开裂、硬度不足及软点等缺陷的原因,优化了该活扳手的常用淬火工艺,并制定采用多用炉碳氮共渗等多种热处理工艺方法来满足企业的技术需求.
针对生产厂商提供的模锻活扳手结构特点,以及所选用45钢的热处理特性,分析了活扳手在某些特殊部位产生开裂、硬度不足及软点等缺陷的原因,优化了该活扳手的常用淬火工艺,并制定采用多用炉碳氮共渗等多种热处理工艺方法来满足企业的技术需求.
钢板板形是决定钢板生产成本的一个重要指标,改善这个指标可减少不必要的能源浪费和工序时序消耗,有效地降低生产成本,提高企业的交货效率,提升市场竞争力.通过跟踪大量的铬钼钢热处理板形,收集相应的热处理工艺、冷却模式、炉后冷矫率,并进行大量的数据分析,找出了热处理区域制约板形的瓶颈因素,制定了相应的改进措施,取得了很好的效果,不仅减轻了中间工序的库存压力,有效地改善了生产效率和交货期,还显著提高了企业的经济效益.
采用宏观观察、金相检验,能谱微区成分及扫描电镜分析等方法,对渗碳炉用工装立柱严重扭曲、人为敲断后的断口形貌及金相组织进行研究.结果表明:立柱中心铸造孔洞缺陷降低了其有效承载面积,是造成立柱严重扭曲变形的主要原因,生产过程中随着使用时间的增加,碳化物在奥氏体晶界上不断析出、聚集、长大,大块析出物与基体的结合力降低,加速了变形产生,并提出了改进措施.
通过热压缩试验研究了23Cr-8Ni不锈钢的高温热变形行为,根据试验数据计算得到不同热加工参数条件下的功率耗散因子和失稳参数.通过将失稳图叠加在功率耗散因子图上建立热加工图,同时也分析了热变形过程中的微观组织演化.结果表明:23Cr-8Ni不锈钢流动应力随应变速率的增加和变形温度的降低而增加;最优热加工温度区域为1000~1250℃、应变速率为0.001~0.1/s.
针对工业生产中常用的T2铜在使用过程中容易出现带状组织等缺陷,分析认为主要是因退火工艺不合格而使得晶粒粗大、伸长率差造成的.采用3种退火工艺对T2铜显微组织和力学性能进行改善.结果表明:随着热处理温度升高,T2铜晶粒尺寸变大,硬度和伸长率逐渐降低,电导率升高,得出550℃/30min/空冷是最佳热处理工艺.
局部热处理与金属蠕变密切相关,为此采用数值模拟分析管子局部热处理过程的蠕变应变表达式,来确定局部焊后热处理蠕变参数,并采用指数型蠕变法则对不同尺寸的9Cr-Mo管子在不同热处理条件下的应力释放进行分析.结果表明:Cr-Mo系列钢焊后局部热处理的临界加热宽度为(2.4~2.6)√Rt;当保温温度为720℃时,残余应力峰值<100MPa,AT系列局部热处理的残余应力比BT系列小.
针对退火炉膛密封不严致使轴承套圈在退火过程中有少量空气掺入,从而造成轴承套圈氧化皮偏厚的问题,以及轴承套圈在退火过程中使用退火密封箱转运不方便的问题,设计开发了一种轴承套圈退火转运装置.
某电站锅炉后屏过热器爆管,对其取样后通过宏观检查、化学成分、金相组织及力学性能试验等方法,对后屏过热器爆管原因进行了分析.结果表明:爆口处金相组织严重老化,有大量蠕变裂纹和孔洞,管外壁有磨损减薄现象,维氏硬度高于标准值,显示出典型的短时过热爆管特征.
通过对支座断裂的断口形貌、组织形态以及使用工况等,分析了某工程机械支座在工作时突然断裂失效故障,并利用金相光学显微镜、化学成分检测、力学性能检测等对其组织进行表征分析.结果表明:支座断裂原因,一方面是热处理淬火微裂纹导致剪切应力集中,增大了裂纹敏感性;另一方面是原材料热处理工艺不当,导致力学性能偏低.
对低碳合金钢管形锻件在淬火冷却过程进行了数值模拟,预测了锻件内部3个位置在淬火后的显微组织,并对上述3个位置进行了试验验证.结果表明:淬火处理后,锻件内部3个位置的显微组织与数值模拟结果基本吻合,锻件内部距内外表面1/4壁厚位置及壁厚中心位置组织均为粒状贝氏体;回火后,锻件内部3个位置的力学性能差异较小,3个位置的显微组织均为铁素体+碳化物,并存在未分解的M/A岛.
建立了一种采用遗传算法优化的BP神经网络模型用于预测20Cr钢回火形变后的冲击性能.模型以回火形变的淬火温度、变形量及冲击试验温度3个影响因素作为自变量,冲击吸收能量为输出值.模型可较好地预测经回火形变加工后20Cr钢在不同温度下的冲击性能,且经过遗传算法优化后,BP神经网络模型收敛效果不足、权重和阈值随机初始化等问题得到改善,预测结果误差明显降低.
主要介绍了目前常见的水溶性淬火冷却介质(PAG类、ACR类、PVP类)的特点和在耐磨材料热处理中的应用案例:PAG由于分子量较小,无法有效降低低温冷却速度,因此无法控制产品的开裂倾向,目前在耐磨材料领域并无成功案例;ACR类淬火液由于蒸汽膜十分稳定,在耐磨衬板、叶片和板锤等产品中都实现了替代风雾冷却工艺,其冷却均匀性更好,控制产品开裂的能力更强;PVP类高分子由于可以在工件表面稳定成膜,在当工件温度高于水的沸点时,提前进入对流阶段并获得更高的下特性温度,是目前最接近油的水溶性…
扭力棒作为气动离合器的关键传动件,对尺寸有着严格的要求.为掌握扭力棒渗碳过程中的膨胀量规律,采用贝叶斯统计方法讨论了扭力棒渗碳处理膨胀量的分布规律,建立了长度尺寸和膨胀量的后验分布模型.
通过对比分析的方法研究底涂剂扩散及挥发时间、喷涂压力、保温时间等喷涂工艺参数对涂层质量的影响,确定滑块喷涂改性氯化聚醚的最佳压力为0.2MPa,底涂剂的室温扩散流平时间为60s,一次喷粉末后底涂剂挥发及保温时间均为20min,二次喷涂粉末间隔时间为20s,保温时间为7min.
某弹簧厂生产的汽车用超高强度电动尾门弹簧在绕制过程中发生断裂.通过化学成分分析、金相组织检测、力学性能测试及断口形貌观察等技术手段,对电动尾门弹簧在绕制过程中的断裂原因进行综合分析.结果表明:钢丝表面P原子存在局部富集残留,从而引起表层组织脆化,同时受绕簧时钢丝应力增大影响,钢丝外缘拉应力诱发微裂纹,是该弹簧绕制断裂的主要原因.建议控制磷化膜厚度,增强钢丝表面处理质量,从而降低弹簧绕制断裂风险.
通过对相图热力学的研究和计算,确定了采用偏析法提纯金属锌的工艺参数,研究了提纯速度、锌液温度、提纯次数对提纯效果的影响,并通过试验验证了偏析法提高锌纯度的有效性.
通过对断裂阀杆进行宏观观察,对化学成分、室温力学性能、金相组织以及现场管道布置情况进行分析,得出本次阀杆断裂的主要原因为:阀杆实际使用的Ni基合金硬度较高,材料承受疲劳载荷的能力较低,加之高旁阀前连接管道距离较短以及T形三通连接,使阀门在开起状态下振动较大.阀杆在拉应力、压应力和交变热应力的共同作用下,导致在螺纹根部产生疲劳源,并不断扩展造成阀杆断裂失效.
国内汽车轴承主要采用高碳铬轴承钢材料,应用广泛,耐磨性好.但在商务车、工程机械类车型中,因轴承受到较大的冲击载荷,容易出现疲劳失效.为此分析Timken(铁姆肯)渗碳轴承钢的化学成分和力学性能,考虑综合生产成本,对轴承内圈选用国产渗碳轴承钢材料提供参考.通过与Timken材料对比发现,国内钢材的Mo含量偏低,导致心部硬度不足.为此对钢材的化学成分和热处理工艺进行改进,增加Mo含量,锻件预备热处理采用再结晶退火工艺,对不同壁厚的渗碳淬火工艺进行调整.在渗碳钢轴承进行疲劳试验中,…
通过裂纹的宏观和微观观察,采用硬度检测及区间验证分析、局部退火分析、问题复现等方法,对自锁螺母铆接开裂的原因进行了分析.结果表明:自锁螺母在铆接时产生裂纹的主要原因为局部退火工序的自锁螺母与线圈间隙增大、加热温度降低、有效加热长度短、硬度高而造成铆接开裂.通过改进局部退火设备、优化退火工艺,避免了自锁螺母的铆接开裂.
在可控气氛热处理生产过程中,甲醇低温裂解气中未裂解的甲醇对淬火油冷却性能有一定影响.通过案例分析,结合试验验证的方法,探索甲醇通入量和淬火油冷却性能之间的定量关系.结果表明:混入淬火油中甲醇液的增加,会导致低温冷却速度变快,下特性温度降低,同时使得制件的热处理畸变量增大.