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水空交替淬火應(yīng)用實(shí)例

大直徑合金鋼零件調(diào)質(zhì),采用水空交替淬火替代油淬火,無(wú)環(huán)境污染,生產(chǎn)成本較低,零件金相組織和力學(xué)性能都優(yōu)于油淬火。


1.零件介紹

我公司一種關(guān)鍵零件0A21074半軸,材料為42CrMo,技術(shù)要求:調(diào)質(zhì)處理,硬度269~321HBW,零件示意如圖1所示。



該零件單件重量120kg,最大直徑145mm,年用量在3000根左右,原工藝方案如圖2所示,熱處理后硬度,277~285HBW,零件質(zhì)量穩(wěn)定可靠,無(wú)質(zhì)量問(wèn)題。


2.工藝改進(jìn)原因

采用油淬火有以下缺點(diǎn):淬火時(shí)有大量油煙,污染環(huán)境,也對(duì)操作工人健康有害;工件尺寸較大,淬火時(shí)出現(xiàn)大量明火,存在火災(zāi)隱患,淬火油消耗量比較大,生產(chǎn)成本較高;淬火后必須清洗,增加生產(chǎn)成本和延長(zhǎng)生產(chǎn)周期。


3.新工藝介紹

采用水空交替淬火,用清水替代價(jià)格昂貴的淬火油,尤其對(duì)大型零件,減少一次投入更有實(shí)際意義。對(duì)環(huán)境無(wú)污染,屬于綠色熱處理工藝,水空交替淬火后零件組織和力學(xué)性能都優(yōu)于淬油后零件。工藝的難度在于水空交替淬火的時(shí)間控制。基于以上原因我們進(jìn)行了幾次工藝試驗(yàn)最終取得成功。具體工藝如圖3所示。現(xiàn)已批量生產(chǎn)300多根,質(zhì)量穩(wěn)定,工藝試驗(yàn)成功。



4.結(jié)語(yǔ) 

合金鋼采用水空交替淬火,空冷時(shí)間控制很重要。如果空冷時(shí)間太長(zhǎng),得不到淬火馬氏體,如果空冷時(shí)間太短,淬火太劇烈,臺(tái)階部位應(yīng)力過(guò)大,容易產(chǎn)生淬火裂紋,如圖4所示。工藝試驗(yàn)必須進(jìn)行小批量多次試驗(yàn),質(zhì)量穩(wěn)定后方可進(jìn)行批量生產(chǎn)。


圖  4

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