蝸杆淬火處理(lǐ)方法
蝸杆在使用過程中可能產生的裂紋甚至斷裂,對安全生產有很大的危害。蝸杆工藝要求:蝸(wō)杆齒部硬度大於(yú)45HRC,芯部硬度不大於30HRC。原熱處(chù)理工(gōng)藝采用20Cr鋼經滲碳後鹽爐淬火。金相分析(xī)發現:蝸杆表麵硬(yìng)度符合工藝要求,但(dàn)是芯部硬度(dù)偏高,很明顯滲碳時的碳已擴散到芯部,使芯部硬度偏高韌性不(bú)足內應力增大,內應力增(zēng)大等是產生裂紋和斷(duàn)裂傾向的根源;而且我們認為20Cr滲碳後鹽(yán)爐淬火這(zhè)樣的二步熱處理生產成本(běn)比(bǐ)較高且變形量大,淬火後變形量大往往需要再增加(jiā)一道校直工序,使生產周期和成本進一步提(tí)高(gāo)。
_種(zhǒng)熱處理(lǐ)工藝:鹽爐加熱溫度840~850℃,保溫10min,水冷,低溫回火。金相分(fèn)析和硬度測試:蝸杆齒根部硬度都在50HRC以上,淬硬層深度約2.5mm。磁粉探傷和金(jīn)相分析發現(xiàn)大部(bù)分蝸杆有細小裂紋(wén),裂紋都位於齒根部,平均長度4~5mm,這(zhè)是因為(wéi)蝸杆齒根部的直徑正好處於45鋼常規淬火危險尺寸(cùn)範圍內。
_種熱(rè)處理工藝:鹽爐(lú)亞(yà)溫加熱780~790℃,保溫10min,水冷,低溫回火。金相分析(xī)和硬度測試:蝸杆齒部(bù)硬度都在45HRC以上,淬硬層深度約(yuē)2mm,顯微硬(yìng)度檢測發現硬度(dù)梯度分布合理。磁粉探傷檢測和金相分析均未發現蝸杆有淬火裂紋。
第三種熱處理工藝:鹽爐加熱溫度840~850℃,零保溫1~2min,水淬油冷,低溫回火(huǒ)。金相(xiàng)分析和硬度測試:蝸杆齒部(bù)硬度都(dōu)在45HRC以上,淬硬層(céng)深度約2mm。顯微硬度檢(jiǎn)測(cè)發現(xiàn)硬度梯度分(fèn)布合理。磁粉探傷檢測(cè)和金相分析同(tóng)樣未發現淬火裂紋。
試驗結果證明45鋼蝸杆采用降低淬火加熱溫度或(huò)減少保溫時間二種熱處理方法(fǎ)都能達到工藝要求。45鋼蝸杆亞溫加熱淬火之所以沒(méi)裂紋(wén)且硬度合格(gé),這是因為蝸杆齒表麵剛達到淬火溫度而蝸杆齒芯(xīn)部尚未達到淬火溫度(dù)不發生相變。同樣45鋼蝸(wō)杆零保(bǎo)溫鹽爐淬火之所以沒(méi)有裂紋且硬度合格,我們(men)認為蝸杆在840~850℃加熱(rè)時,齒表麵快速升溫,當表麵達到淬火溫度時,齒芯部同(tóng)樣還處在相變點以下,這時淬火避開了(le)45鋼淬火裂紋(wén)的危險尺寸區域(yù),而且變形(xíng)小。其次水淬、油冷分(fèn)級淬火,減小(xiǎo)了淬火應力,減少了淬火開(kāi)裂(liè)傾向。
但是這二種(zhǒng)淬(cuì)火工藝也有_局限性:鹽爐亞溫加熱和(hé)零保溫(wēn)淬火時,蝸杆齒表麵或因(yīn)為加熱溫度較低或(huò)因為保溫時間幾(jǐ)乎為零,因而晶粒都比(bǐ)較細小且淬硬層區(qū)尚有少(shǎo)量未轉變的鐵(tiě)素體,所以這二種工藝_用於表麵(miàn)硬度45~50HRC、對變形要求比較高的零部件(jiàn),另外(wài)那些尺寸正好(hǎo)處於45鋼淬火裂紋危險尺寸的零部件(jiàn),也(yě)可以使用亞溫加熱淬火和零保溫(wēn)淬火工藝以避免產生淬火裂(liè)紋
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