浅谈热处理工装的有关注意事项
浅i炎热处理工装的有关注意事项
中国轻骑集团有限公司(山东薪南250101)王冰马婉康
热处理工装在热处理中具有重要作用,与热处
理质量有密切的关系=随着大量热处理炉的引进,
热处理工装大多由成本较高的耐热钢制造,因此延
长工装使用寿命,降低工装成本就显得格外重要
本文介绍有关热处理工装方面的注意事项.
1.材料选择时的注意点
(1)主要成分与特性的关系铸造工装用材的
含碳量在0.3%,0.5%,轧制用材含碳量在
0.08%以下.耐热铸钢的高温强化机理为析出碳化
物,从而使其具有优良的高温强度.但是,时效后
析出的碳化物使韧性降低,脆性增加.轧制材由于
受到塑性加工的限制而含碳量低.
cr能有效提高抗氧化性,当含cr量达到2O%
上时具有优良的抗氧化性.Nj能有效稳定奥氏
体组织,抗渗碳性效果优良,随着含Ni量的增加,
线膨胀系数减小.
(2)最高使用温度每种材料的最高使用温度
会随使用条件,炉内气氛而不同,这在工装的选材
时应根据具体条件而定
(3)工装寿命与热循环的关系对耐热钢来说
最理想的条件为,在一定的温度下连续工作每周
停炉与连续工作的炉相比,其炉内金属构件寿命要
降低一半工装由于从炉内出入及受到油冷的热冲
击,其使用条件将比炉内金属构件更加严峻.高温
强度与高温韧性在同一条件下会相反,工装在水冷
条件下,有必要牺牲点高温强度而选择耐热冲击性
强的材料.
(4)高温腐蚀主要是由于氧化,渗碳而引起
的腐蚀.
?高温氧化cr含量愈高其抗氧化性愈好
Ni含量高有利于增加表面稳定性,从而增加抗氧
化性.
?抗渗碳性Ni含量愈高抗渗碳性愈好.铸
造工装的表面缺陷影响其抗渗碳性.
2.
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
上的注意点
(1)铸造工装铸造工装进行浇注时一定要考
一
14?
虑保证铸件的完整性,如十字交叉处的排气孔的设
置,内角R的设计等.
环状网格栅式工装若外周呈直线连续状,易引
起
外
如
设
控
从
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霉霎茎星4量季耋匪内部设计了n弯的HHHH5盘示意图.为控制
HHHHH应力可在中间预留—-f——r一广—,如图所示.这IllnlJIJnl【J
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孽蓁兰篥霎算至猡-~z::jz凹,将上边设计成n/夕可有效减小变形,如
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要:.图4预留缝的料盘示意图示的措施减小变形.
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.?使用中的注意
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寿
?凳墨E:寿命.作为变形与破l_/璃器/
计方面的,也有使用图
网器弯
(下转第l7页)
辊槭IA(热蕊I)2001年第10期
热风的温度逐渐升高,至一峰值后缓慢降低,并维
持在较高温度范围内,这样的热风弱冷能保持齿坯
的温度均匀性.因我公司产品的多样性,速冷参数
的优化主要是在实践中摸索不同材料,不同形状尺
寸零件的强冷及弱冷的配置和速冷总时间的确定.
通过反复调试,针对我厂零件,强冷控制在速冷总
时间的1/7,1/5,其余用热风循环弱冷,基本上
能将齿坯温度及其均匀性控制在较满意的范围内.
(2)装炉质量装筐零件数量多少及装料方式
直接影响到速冷时的降温速度及零件的温度均匀
性.因此,我们非常重视零件的装炉质量.在工艺
调试时我们充分考虑零件的重量,形状及表面积等
因素,经反复调试后确定了每种零件的装筐量及其
晟佳装筐方式.装筐量根据零件情况一般控制在
50,70kg,装筐方式也根据零件情况采取不同方
式,例如圆盘状齿坯,装筐时要求错开竖状叠装,
而齿轮轴类坯料,则需要将零件间隔开,以保证冷
却均匀.
(3)等温温度在等温阶段,除了要保证齿坯
组织转变完全外,调整等温温度是控制零件硬度范
围的主要手段.为获得良好的切削加工性能,在组
织均匀的前提下,冷加工要求齿坯硬度控制在15o
,
180HB之间,且硬度散差越小越好.综合考虑
了我公司零件,材料及设备等因素,对不同材料的
不同零件进行了反复调试,整理出了不同材料获得
较佳硬度范围的等温温度的一般区域(见下表).
材料等温温度范围,c材料等温温度范围/?
20CrMnT0560,58016MnCr5560,600
20Mact5580,60030CD4620,650
19CN5580,62027CD4600,630
14CN5560,580
除了以上谈到的工艺三个主要方面外,奥氏体
化温度及其保温时间,速冷后等温时间等其他工艺
参数我们也都经过调试后予以充分保证.
3.效果与总结
(1)通过对等温遗火各工艺参数的调试优化,
我公司等温遢火后的齿坯硬度一般控制在155,
19OHB之间,同筐齿坯硬度均匀性基本上在?
10HB左右,单个齿坯硬度均匀性基本在?5FIB左
右,达到了我公司冷加工对齿坯硬度的较高要求.
(2)我们对每一个炉号材料的零件都进行金相
机壤I凡t热抽I)2001年第10期
检验,金相组织一般均在1,2级,偶尔有一,二
次3级,均合格(按企业
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
:《低碳锻钢件和铸
钢件预备热处理金相检验标准》).
(3)经等温遇火工艺处理后的齿坯,具有良好
的切削加工性能,减少了刀具的损耗,延长了刀具
的寿命,这些都在我合资公司的依维柯变速器生产
中有所体现.另外也不同程度地稳定了零件最终热
处理的淬火变形规律,这方面最具代表性的零件是
引进德国ZF公司的WG180/181产品中的离合器
外壳及Kv,Kr齿轮等零件.
(4)优化后的等温退火工艺将我公司的预先热
处理带上了新台阶,同时也创造了良好的经济效
益
(20010611)
(上接第14页)
变形与破损的原因与对策
I原因现象损伤内容财簟
过载研究支最点补弛
工件载荷变形加强筋
偏载均匀装载工件
约束应力采用留缝,n弯等热膨胀受限制变形
,
破损的发生也可变更材料
使用高台金.设工作中的热梯度装载偏破损
壁厚差
提高材料强度等级热冲击急挣空形
,破捅采用佃缝
,n弯等
控制升,降温速目升温
,降温时急加热破损在70?/h以下
耐热铜提高材料强度等级时教伸长全长伸长
的特性采用留缝n弯等
重新选择耐高温腐气担高温腐蚀腐蚀
蚀材料
(1)工件载荷引起的变形超载及工件装的不
均匀都将加剧工装变形,即使正常使用也不可避免
地会引起蠕变变形.对底盘,料盘最有效的控制变
形措施为反,正交替使用,这在设计工装时就应考
虑到.
(2)工作中的热梯度大量工件淬火时,由于
热梯度会产生破损,因此,应选用热膨胀系数小的
材料,如含Ni量多的耐热钢.
(3)淬火淬火开始时,大多要进行急玲处
理,为避开工装的急热急冷,淬火时若可能的话就
仅对工件进行淬火(20010722)
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