齿部高频淬火齿圈跳动超差的工艺改进
众所周知,高频感应加热属于表面加热,是利用电磁感应的原理,在工件表面产生涡流而被加热.但是,高频淬火工件的热变形也是同样不容忽视的.我公司生产的一种齿轮在试制过程中,曾发现齿部高频淬火后齿圈跳动超差.针对此问题我们进行了工艺分析及工艺试验,现将试验过程归纳如下,供大家借鉴.
众所周知,高频感应加热属于表面加热,是利用电磁感应的原理,在工件表面产生涡流而被加热.但是,高频淬火工件的热变形也是同样不容忽视的.我公司生产的一种齿轮在试制过程中,曾发现齿部高频淬火后齿圈跳动超差.针对此问题我们进行了工艺分析及工艺试验,现将试验过程归纳如下,供大家借鉴.
在调质热处理过程中,北京二七机车厂生产的调节杆(材质为45钢)等零件曾一度产生裂纹现象,甚至达到批量规模,裂纹发生率最高达87.6%.通过对开裂零件的外观观察,我们发现零件的直径大体分布在8~15mm之间,工件表面裂纹较为平直且沿轴向延伸.图1显示了部分零件的裂纹分布情况.
半轴是汽车后桥中的一种重要的零件,为了满足其使用性能,生产厂家一般选用的材料为中碳合金钢,如40MnB、42CrMo、40Cr等.我公司根据具体情况选用40Cr材料,采用的热处理工艺为调质处理后中频淬火加低温回火.近来我们在半轴中频淬火冷却工艺的实施中出现了问题,现将该问题产生的原因与解决措施介绍如下.
重载桥式起重机是重机行业应用普遍、使用频繁的重要机械设备.其车轮由于使用状态条件恶劣,故人们对其踏面要求的硬度较高,还要有一定深度和过渡层,深度≥10mm,硬度40~48HRC,以提高承载能力、耐磨性和抗接触疲劳的性能.
一、模具的选材及在生产中的失效 1.选材我厂缸阀配件的一种六方接头的生产采用热挤压成形,这种热成形接头对模具的要求很高,要求模具在服役中不仅具有高的强韧性,而且还具有高的热疲劳性和热稳定性.由于4Cr5MoSiV1(美国钢标准H13)钢具有比5CrMnMo和5CrNiMo更高的强韧性和耐磨性,同3Cr2Mo相比又具有更好的导热性和热疲劳性能,所以我们厂在生产这种热成形接头时,采用了H 13钢作为热挤压模具的用材.
我厂生产的液压挖掘机驱动轮(见图1)的齿部需进行淬火,我们采用了多种工艺,其中包括齿部火焰淬火、中频淬火和整体加热齿部淬火工艺,比较成功.现分别介绍如下.
1.高压气淬钢件渗碳后在气体中冷却比在液体中冷却的均匀(见图1和图2),故淬火畸变也小(见图3).
我厂用于生产摩托车发动机的各种型号电动机的压铸模曾在使用前发现微裂纹,其裂纹长度达0.5~3mm,虽可以使用,但已大大地减少了模具使用寿命.为此经多次试验,我们制定出低温气体氮碳共渗后随炉降温的新工艺,并经过几十套模具试验证明,该工艺能够解决模具经过常规低温气体氮碳共渗所造成的微裂纹.
汽车环形制动器结构复杂,它由7种零件组成,虽然品种少,但数量多,其中立柱就多达36条(外形见图1).立柱生产成本占汽车环形制动器的总成本的25%,对于改变立柱生产工艺降低成本至关重要.
我厂生产的肉类加工机械中,双轴搅拌铰肉机的孔板是由T7A钢锻件加工而成.孔板上交错对称均匀分布着许多同孔径的孔,孔板的规格也因孔径而异,有φ3.5~φ25mm不等.小孔间的边距也随孔径而变,在1~3.5mm范围内,而圆周边缘的厚度在20mm以上.图1为φ14mm孔板示意图(δ=14.5mm,其他两区域孔排列与下部所示相同).
铝合金具有密度小、重量轻、比强度高等特点,随着机械制造业的发展以及电信等新型工业的崛起,铝合金获得了广泛的应用.
我厂某产品上的弹射筒所用材料为00Cr13Ni8Mo2TiNbAl.在试验中,经多次弹射后,弹射筒工作表面出现划伤.图样上所要求该工作表面粗糙度不大于0.8μm,但在弹射中仍有划伤现象出现,可见该材料的耐磨性和抗咬合性差,为此我们决定通过渗氮来提高工作表面的耐磨性和抗咬合性.但国内尚无该材料的渗氮工艺可供借鉴,因此具体工艺参数的确定以及何种状态下零件综合性能最佳,成为了我们研究的内容.
零件在淬火时,由于内外温差及组织转变的不等时性,使淬火后的零件残存有内应力,这种应力在淬火过程的某一瞬间,超过钢的屈服强度时,即产生变形,若超过钢的断裂强度时,则产生开裂.因此,零件在淬火过程中,从加热到冷却,应尽量减少内应力,以便减少变形和开裂.
金属切削加工在金属制造业中占有极其重要的地位.切削刀具是切削加工的关键之一,高速钢硬质合金刀具现已被广泛采用.尽管目前有许多强化刀具的方法,但应用时却由于条件要求而受到限制.深冷处理作为一种改善金属材料综合力学性能的手段,由于其成本低、设备简单、不消耗能源且无污染,而越来越受到人们的重视.前苏联、美国、日本等国在利用深冷处理有效提高零件力学性能方面取得了令人满意的效果.
淬火裂纹是一种无法补救的热处理缺陷,若不能及时发现,将会带来更加严重的后果.多年的现场经验告诉我们:酸洗是一种便捷有效的方法,无需专用设备,对工件的表面粗糙度也无特殊要求.其具体作法如下:
凸轮是内燃机车的重要零件之一,我厂每年生产数千件.正火预处理是保证凸轮内在质量的关键环节,因此,正火后需要检验和评定晶粒度等级.凸轮正火热处理晶粒度达不到要求或组织异常时,常不能按时交货,给工厂正常生产造成了很大困难,为此我们对凸轮批量返工的原因做了全面分析.
多年前,我公司购置了一条多用炉热处理生产线,自投入使用后,回火炉后面的接线端子与回火炉外壳多次发生短路,给维修带来不便.同时回火炉上方的风扇电动机轴、炉门及炉后的引线端子处,在回火过程的初期还往外冒烟.
随着改革开放的深入发展,国际交流与合作日益广泛,与国际接轨的形势对热处理提出了越来越高的要求.普通电炉的生产与使用单位既面临机遇,又面临挑战.就整体而言,普通电炉设备的生产技术水平和先进工业国家比较尚有大的差距,提高产品质量及其市场的竞争力成为当务之急.
1.存在的问题从20世纪90年代起,我厂与美国、意大利合作生产RE5020、FA80V等加工中心机床,其床身、立柱、滑鞍的导轨面均须中频淬火,图样要求硬度50~55HRC,淬硬层2~5mm.由于是大型铸件,不能直接用洛氏硬度法检测,只能考虑用肖氏(1-1S)测试后换算成洛氏硬度.
随着市场经济快速发展的要求,铁路实现了多次大提速,对内燃机车的各种性能有了新的要求,因此,作为内燃机车心脏的柴油机的各部件性能也需要有较大的提高.