蝸杆淬火處理(lǐ)方法
蝸杆在使用過(guò)程中可能(néng)產生的(de)裂紋甚至斷裂,對安全生產有很大的危害。蝸杆工藝要求:蝸杆齒(chǐ)部硬度大於45HRC,芯部硬度不大於30HRC。原熱處理工藝采用20Cr鋼(gāng)經滲碳後(hòu)鹽爐淬火。金相分析發現:蝸杆表麵硬度符合(hé)工藝要求,但是芯部硬度偏高,很明(míng)顯滲碳時的碳已擴散到芯部,使芯部硬度偏(piān)高韌性不(bú)足內應力(lì)增大,內應力增大等是產生裂紋(wén)和斷裂傾向的根源;而且我們認為20Cr滲碳後鹽爐淬火這樣的二(èr)步熱處理生產成本(běn)比較高(gāo)且變形量大,淬火後變形量大往往需要(yào)再增加一道校直工序,使生產周期和成本進一步提高。
_種(zhǒng)熱處理工藝:鹽爐加(jiā)熱溫度840~850℃,保(bǎo)溫10min,水冷,低溫回火。金相分析和硬(yìng)度測試:蝸杆(gǎn)齒根部硬度都在50HRC以上,淬硬(yìng)層深(shēn)度約2.5mm。磁粉探傷和(hé)金相(xiàng)分析發現大部分蝸杆有細小裂紋,裂紋都位於齒根部,平均長(zhǎng)度4~5mm,這是因(yīn)為蝸杆齒根部的直徑正好處於45鋼常規淬火(huǒ)危險尺寸範圍內。
_種熱處理(lǐ)工藝:鹽爐亞溫加熱780~790℃,保溫10min,水冷,低溫回火。金相分析和硬度測試:蝸杆齒部硬度都在45HRC以上,淬硬層深度(dù)約2mm,顯微硬度檢測發現硬度梯(tī)度分布合理。磁粉探傷檢測和金(jīn)相分析均未發現(xiàn)蝸杆有淬火裂紋(wén)。
第(dì)三種(zhǒng)熱處理工藝:鹽爐加熱溫度840~850℃,零保溫1~2min,水淬(cuì)油冷,低溫回火。金相分析和硬度測試:蝸杆齒部硬度都在45HRC以上,淬硬層深度約(yuē)2mm。顯微硬度檢測發現硬度(dù)梯度分布合理。磁粉探傷檢測和(hé)金相分析同樣未(wèi)發現淬火(huǒ)裂紋。
試驗結果證明45鋼蝸杆(gǎn)采用降低淬火加熱溫度或減少保溫時間二種熱處理方法都能(néng)達到工藝要求。45鋼蝸杆亞溫加熱淬火之(zhī)所以沒裂紋且硬度合格,這是因為蝸杆齒(chǐ)表麵剛達到淬火溫度而蝸杆齒芯部尚未達到(dào)淬火溫度不發生相變。同樣45鋼蝸杆零保溫鹽爐淬火之所以沒有裂紋(wén)且硬度合格,我們(men)認為蝸杆在840~850℃加熱時,齒表麵快(kuài)速升溫,當表麵達到淬火溫度時,齒芯部同樣還處在相變(biàn)點以下,這時淬火避開(kāi)了45鋼淬火裂紋的危險尺寸區域,而且變形小。其次水淬、油冷分級淬火,減小了淬火應力,減少了淬火開裂傾向。
但是這二種淬火(huǒ)工藝也有_局限性:鹽爐亞溫加熱和零保溫淬火時,蝸杆齒表麵或因為加熱溫(wēn)度較低或因為保溫時間幾乎為零,因而晶粒都比較細小且淬硬層區尚有少量未轉變的鐵素體(tǐ),所以這二種工藝_用於表麵硬度45~50HRC、對變形要求比較高(gāo)的零部件,另(lìng)外那些尺寸正好處於45鋼(gāng)淬火裂紋危險(xiǎn)尺寸的零部件,也可以使用(yòng)亞溫加熱淬(cuì)火和零(líng)保溫淬火工藝以避免產生淬火裂紋
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