减速箱高速轴断裂失效分析
对韶钢1号高炉主卷扬机减速箱高速轴裂断进行失效分析。经过分析,造成失效的主要原因是该高速轴所用的材料内部有组织缺陷,在缺陷处形成了应力集中点;此外,材料内部夹杂物较严重,采用的热处理效果不良也是导致断裂失效的可能原因。
对韶钢1号高炉主卷扬机减速箱高速轴裂断进行失效分析。经过分析,造成失效的主要原因是该高速轴所用的材料内部有组织缺陷,在缺陷处形成了应力集中点;此外,材料内部夹杂物较严重,采用的热处理效果不良也是导致断裂失效的可能原因。
产品信息介绍见表1,热处理工艺见图1,淬火冷却介质参数见表2。<br> 产品回火后在精车过程中发现端面边缘出现裂纹,同一筐产品只有此种产品有裂纹。本样品为机加工后的圆钢,经调质后端部边缘开裂,故对此失效原因进行分析。
轴杆类零件为了获得良好的整体综合力学性能,常通过调质这一热处理方式来实现。以调研国内的实际应用情况为基础,通过对多个材质规格的试样进行感应加热调质,并对比目前电阻炉常规调质的力学性能,分析中小直径的轴类零件采用感应加热调质的可行性,最后得出可行性研究结论。
某船用柴油机传动齿轮,经常发现轮齿断裂失效。采用宏观检验、化学成分分析、金相检验和基体硬度测定等方法对断裂的传动齿轮进行了分析。结果表明,因机加工不到位、齿根部位未淬火等原因造成齿根过渡区疲劳强度降低,最终导致传动齿轮的断裂。
汽车万向节中频感应淬火裂纹主要发生在圆角区域。其产生原因是中频感应加热速度快,从而在淬火区与非淬火区形成的拉应力集中所致。由于堵孔致使圆角加热不足,或不通孔过热也会产生裂纹,可降低中频感应淬火加热速度,清除堵孔,采用合适不通孔口倒角,以减少裂纹的发生。
扭杆弹簧是利用杆的扭转弹性变形而起弹簧作用的零件,其最简单的结构是一直杆,一端固定,在另一端加上扭转负荷(即承受扭转应力)。扭杆可分为实心扭杆和空心扭杆两类,其截面又有圆形、方形、矩形、椭圆形及多边形等。用管材制造扭杆可减轻重量40%左右。与螺旋弹簧及板簧比较时,扭杆弹簧结构简单,工作时无摩擦,弹簧特性稳定,不产生颤振,单位体积储能大,弹簧体积较小,属于小型轻量化产品。其在汽车、火车、坦克及装甲车等方面获得广泛应用。轿车中的稳定杆用量也很大,是将扭杆弯成弓形或框形等结构,使车…
通过感应器的合理设计,加热与连续喷淬工艺相结合,功率与移速随曲面的不断变化,成功地实现单面差65mm的曲面辊的感应淬火。
进行了样圈的感应淬火试验,根据试验结果得出符合要求的工艺参数,可以应用到轴承生产中。
分析了感应淬火工艺在提高曲轴强度、节能等方面的优点。阐述曲轴材料、技术条件、感应淬火工艺,以及在曲轴生产中的应用等。
在服役过程中,对于一定深度范围内具有较高的耐磨性、疲劳强度和力学性能要求的钢制工件,其表面强化常选用表面感应淬火、表面渗碳淬火等热处理工艺,并对其相应部位有明确的检测要求。长期以来,对于凸轮轴等关键构件的工艺方案,由于服役条件、性能要求、经验累积与成本控制等原因,同时涉及到材料与加工条件等特性要求,不同的设计方案往往具有不同的倾向。产品成熟期的客观限制,加之设计往往不能仅从材料性能数据进行简单判断,会使产品成品加工使用后、甚至加工过程中产生失效,往往导致质量成本增加或失控。
感应淬火技术自发明以来,由于其生产过程节能环保、生产成本较低等优点,深受到热处理工程师的青睐。不断地用其取代传统的热处理工艺,例如调质、渗碳、渗氮等。在取代以渗碳为代表的化学热处理方面尤其效益明显。之所以如此,因渗碳等化学热处理工艺均为表面强化技术,工艺成本昂贵。感应淬火感应也是表面强化技术,而工艺成本低廉。现代感应热处理工程师的重要任务,仍然是做“取代”工作。表1是高(中)频感应淬火与渗碳等化学热处理工艺的能耗比较。
感应热处理逐步替代渗碳工艺<br> 当今人类对环境保护的要求越来越高,我国已把环保作为一项基本国策,并开始推进清洁生产,要求施行绿色热处理,生产清洁产品。施行绿色热处理,最根本的是为了人类的可持续发展。我们要做到自然资源的合理开发利用,同时做好自然资源和环境保护。对一个企业而言,要处理好发展与效益、发展与创新的关系,也要处理好发展与资源、发展与环境的关系。
从强度的观点,渗碳具有最好的综合力学性能,但从工艺的角度,渗碳却是最复杂而耗能的工艺,而感应淬火具有工序短、变形小、能耗低等诸多优点(见表1、表2)。
感应淬火最早得到应用是为了提高零件表面硬度,以满足耐磨性的要求。经过几十年的发展,感应淬火已经发展成为应用范围最为广泛的热处理技术,在汽车、铁路、船舶、工程机械、机床以及军工等行业形成了完善的技术和质量体系。
感应淬火与渗碳淬火同属表面硬化工艺,早在20世纪50年代,前苏联学者即指出:感应淬火的成本为渗碳淬火的1/3。其后又提出:高频电流淬火工艺具有加热时间短、零件氧化皮少、变形小、工作环境洁净、可以在线生产等一系列优点。
热处理是通过将零件加热到一定温度,保温一段时间,然后以一定方式冷却的工艺,热处理的核心是对热处理炉的温度精确控制和测量,才能保证热处理的质量,达到热处理的目的,满足零件的使用要求.航空发动机零件服役条件苛刻,对热处理炉的温度测量和控制更加严格,而HB5425-2012《航空制件热处理炉有效加热区测定方法》 (以下简称为测定方法)对规范热处理炉有效区的检测尤为重要.
药型罩壁厚差跳动误差直接影响到某单兵火箭弹的攻坚破甲威力,并对金属射流的侵彻作用及过程都有直接关系.药型罩校正凹模的选材及热处理过程又直接影响到模具表面硬度和内应力,本文利用有限元对热处理过程进行了研究,通过对比分析选用了符合模具的材料,对同类工装模具的选材及热处理有很好的借鉴作用.
采用金相显微镜、扫描电镜和维氏硬度分析仪研完了A1在TC4钛合金慢速冷却至不同温度下水冷过程中对显微组织及硬度变化的作用.结果表明,Al元素可促进TC4钛合金中α相形成并影响试样硬度变化,TC4钛合金固溶后缓慢冷却到800℃水冷时,析出α相均匀细小,试样硬度达到246HV5的最高值.研究结果对TC4钛合金热处理获得最佳性能,从而缩短生产周期具有重要的实际意义.
本文针对某厂生产的34Mn2V钢质无逢气瓶正火热处理后出现的异常显微组织和异常力学性能,进行了一系列的工艺试验及研究.结果表明,对于某些原材料中含C、Mn量较高的产品,高的正火加热温度和较快的冷却速度是产生异常组织和异常性能的主要原因,保温时间对其影响不大,采用850 ℃较低的正火加热温度并控制冷却速度,不但可以消除产品的异常组织,而且还可以获得较好的塑性和韧性.
本文针对生产实践中等温淬火轴承整形难度大这一难题,采用正交试验法对内撑整形的4个因素:增加反变形量、回火温度、回火时间、回火间隔时间分成3个位级进行试验与研究,在大量的试验数据的基础上,优化出合理的整形工艺参数,并通过工艺验证,所确定的工艺参数合理可行、效果明显.