1. 生產概況
我廠所生產擺剪的一鋼型零件，稱為滑板，如圖1所示。材料為36NiCrMo4,其對應的國內材料為40CrNiMoA，外形尺寸為1990mm×220mm×30mm，給利用熱處理表淬工藝解決變形帶來了較大的難度。
圖 1
該滑板的制造工藝流程為：鍛造→粗加工→調質→半精加工→表面淬火→精加工。技術要求：大孔面要求全長表面淬火，硬度52~55HRC。
2. 存在問題及改進措施
（1）存在的問題
一般情況下，板子類要求單面淬火，我們會選用刷平面感應器，外磁場加熱連續噴淬法。但這樣會存在一系列變形問題：滑板在感應淬火過程中淬火面快速加熱后又急劇冷卻，組織要經奧氏體化后向馬氏體轉變；而非淬火面則不發生組織轉變；由于組織轉變不同，那么組織轉變膨脹系數就不同，兩表面之間就產生了較大的組織應力，導致工件變形嚴重；而淬火面感應快速加熱，又受壓力水的急劇冷卻，這樣淬火面與非淬火面之間產生了較大熱應力，加劇了工件的變形趨勢。
根據以往淬火經驗，對于比較窄的薄板類件，單面噴淬會產生表淬面沿長度方向凸起的變形，回火后進行校直，保證在留量范圍內，即可滿足要求；而厚型件因表淬面透熱層淺，不足以使工件發生大的變形。但該件既長又薄，且較寬，不僅長度方向彎曲變形嚴重，出現表淬面凸起的大彎，而且因寬度尺寸的增加，寬度方向的變形會加劇，會在平彎基礎上增加立彎，最終兩個方向變形疊加，使工件呈扭曲狀，超出余量范圍，難以校直，最終造成質量損失。
（2）改進措施
因板子結構問題，在進行表面淬火前我們先行預備處理：先校直，然后在井式爐垂直吊掛消應力，釋放加工應力及其引起的變形。另外，為減小組織應力和熱應力的不同時性，我們考慮選用內磁場厚度兩面連續噴淬方式淬火，制作仿形感應器，單邊間隙6mm，又考慮到棱角效應，避開直角處，加大寬度方向間隙為7.5mm，如圖2所示。
圖 2
1．感應器 2. 工件 3. 45°噴水孔
表淬過程我們也進行預防控制，由一開始的雙頂尖（較松）工件進行淬火，到1/3處卸掉上頂尖，以手把住工件，再到2/3處雙頂尖（較松）以此釋放淬火過程中的應力，控制變形。
淬完測變形：平彎2mm，立彎0.4mm，達到預期效果。因內磁場磁感線密度大，加之孔部效應，為防止孔處開裂，以石棉繩堵孔，同時在孔附近稍降功率，經無損檢測孔仍裂。
第二件我們選用銅皮鑲孔，解決孔處裂紋問題。然后進行180℃×6h回火，回火后對平彎進行校直，檢測硬度55~56HRC，達到技術指標要求。
3．結語
對于此類較寬較薄板類件，采用內磁場連續噴淬法代替外磁場刷平面噴淬，在滿足圖樣要求的前提下，解決了校直難題，降低了勞動強度，提高了生產效率。
作者：袁小婷
單位：中冶陜壓重工設備有限公司
來源：《金屬加工（熱加工）》雜志
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