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熱處理與機械加工經驗總結

2020-09-08 23:37:11

 對于機械切削加工,一般機加工硬度最好在HRC30左右;但由于性能要求,需要較高硬度+后切削,硬度可以在HRC35~40。除了特殊銑齒等情況,硬度在HRC50左右也能切削;當然,現在國產刀具還不行,大部分需要進口美國/德國的。


  經滲碳淬火熱處理后一般孔內徑變形成橢圓,孔徑變小,<φ10留磨量為2-4絲;φ10-φ20為5-8絲;φ20-φ30為10-12絲;φ30-φ40為20絲;>Φ40為30絲以上,我們的零件壁厚在10mm左右,另外控制敏感零件的熱處理變形量,預熱工序也是十分必要的。

  終鍛溫度過低會造成材料鍛裂,如不經過恰當的組織再結晶退火或其他熱處理,在最終熱處理后會發現零件開裂,這是經熱處理后所有應力釋放的結果,很容易被別人誤認為是熱處理工藝不當造成的;另外有些含特殊合金(如Cr)的零件鍛造后如果堆放在一起,冷卻速度不夠,會在晶界出處析出網狀碳,經熱處理后開裂,也必須引起起注意。例如GCr15,CrWMn等零件。


  對于低碳合金滲碳鋼,最佳切削硬度為160~180HB,實際生產中可控制在140~210HB,硬度超過180HB刀具損耗大,低于160HB,尤其是硬度低至140HB左右又采用拉齒、插齒加工的話,粘刀現象嚴重,零件粗糙度很差。


  對于齒輪的加工,接觸比較多的是:調質來決定心部機械性能,然后做表面淬火的情況。因此,很多時候面臨著基體硬度高,即調質硬度高;然后進行機加、銑齒或插齒,因此硬度都高,高到HRC35以上,要采用很好的刀具,成本也增加不少。當然這樣做(調質硬度高)的好處是,表面淬火后變形小,可以忽略,省去磨削工序。


  齒輪氮化前是否必須調質處理,一般的做法是:碳鋼不調質采用正火處理,合金鋼則必須調質,且規定調質時的回火溫度應比氮化溫度高30℃左右。


  齒輪加工時,對切削加工件,正火硬度180-200HB;擠壓加工件,正火硬度160-170HB;公差分配,機械加工公差占零件成品公差的1/3,熱處理占2/3。


  齒輪軸,圖紙規定齒部滲碳淬火,無齒一端端部均布6個螺紋孔,位置度要求0.06,且要求防淬硬。在制定加工路線時,有兩種工藝流程:


  (1)涂料防滲、滲碳淬火后硬車碳層,存在防滲不佳機加工困難的問題;


  (2)滲碳空冷、車碳層、加工螺孔、加熱淬火,存在齒部和螺孔達不到圖紙精度的風險;經過充分討論分析,并根據工廠的實際情況將加工流程確定為:鍛坯—等溫正火—機加工(預留碳層)—涂料防滲、滲碳淬火—防滲部位軟化退火—車碳層—加工螺孔。這一流程并不一定是合理的,但經過有關人員分析討論,卻是當前大多數公司最容易實現的加工流程。


  緊固件生產所需要的線材一般都要經過球化退火處理,而球化效果與材料退火前的拉拔比例有很大關系,為了找出最佳的拉拔比例,我們金相試驗員與車間工人經過近四個月的摸索、試驗,終于找到最佳方案。


  角鐵熱軋生產出來以后,先經過淬火,然后再回火。


  出現的問題:淬火后的工件變形比較厲害,經常碰感應圈。后期的回火后,無法保障工件是直線型的。


  解決的方法:再保障連續生產,硬度達標的情況下,稍增大感應圈的間隙,機械工藝上增加多道輥,以保障工件生產出來后盡量為直線型。


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