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1、热 处 理翻 扫 触 日 吧 ” ,锻 压 机 工 作 凸 物 中 频 感 应停 禽 豁 裂 原 因 分 析齐 齐 哈 尔 第 二 机 床 厂 黑 龙 江 徐 显 卉 张 晓 燕 王 云 红工 作 凸 轮 的 自 然 概 况号 工 作 凸 轮 是 一 型 自 动 锻 压 机上 的 重 要 部 件 , 其 外 观 形 貌 以 及 开 裂 位 置 如 图 所示 。 该 凸 轮 材 质 为 , 要 求 外 圆 淬 火 中 频 ,硬 度 。 正 常 工 艺 流 程 为 锻 造 一 退 火 一 机加 一 中 频 加 热 淬 火 一 回 火 一 检 查 。在 外 圆 淬 火 面 取 样 、 磨 制 、 抛
2、 光 , 再 用的 硝 酸 酒 精 浸 蚀 , 其 显 微 组 织 为 针 状 马 氏 体 加少 量 碳 化 物 和 残 余 奥 氏 体 见 图 。 按 一评 定 , 马 氏 体 级 合 格 级 别 一 。卜工囚呱图 凸 轮 外 观 尺 寸 示 意 图我 们 初 步 判 定 , 裂 纹 可 能 形 成 的 原 因 主 要 包 括以 下 几 个 方 面化 学 成 分 对 淬 火 裂 纹 敏 感 性 的 影 响 。原 材 料 有 缺 陷 包 括 冶 金 缺 陷 等 , 存 在应 力 集 中 。凸 轮 结 构 特 点 可 能 对 裂 纹 形 成 产 生 影 响 。工 艺 操 作 不 当 , 过 大
3、热 应 力 促 使 裂 纹 形 成 。淬 火 前 原 始 组 织 和 应 力 状 态 促 使 裂 纹 生 成 。常 规 检 验化 学 成 分 质 量 分 数 如 下 表 所 示 。图 止 伦 仁 月 【 续 交 了 四 斗 育 之 之 飞 习 乏 勺在 凸 轮 心 部 取 样 , 磨 削 抛 光 , 用 硝 酸酒 精 浸 蚀 。 在 倍 下 , 金 相 组 织 为 粗 大 片 状 珠 光体 见 图 , 按 国 家 标 准 评 定 , 珠 光 体 大 于 级合 格 级 别 一 级 在 倍 下 观 察 存 在 粗 大 网状 碳 化 物 , 如 图 所 示 , 网 状 碳 化 物 级 别 大 于 级
4、合 格 级 别 不 大 于 级 。元 素含 量 飞 气 粗 傀 矛 款石 认化 学 成 分 符 合 有 关 标 准 对 钢 的 要 求 。硬 度 检 测 我 们 在 断 口 附 近 取 样 , 做 硬 度检 测 , 外 圆 硬 度 , 心 部 硬 度 , 心 部硬 度 偏 高 按 国 家 标 准 , 退 火 交 货 状 态 硬 度 应 不 大于 。断 口 宏 观 检 验 断 口 呈 灰 亮 光 泽 , 具 有 粗大 粒 状 结 构 , 断 口 处 未 发 现 明 显 的 冶 金 缺 陷 另 外断 裂 是 在 淬 火 时 爆 裂 , 由 此 可 以 初 步 断 定 凸 轮 是 在巨 大 的 内
5、应 力 作 用 下 的 沿 晶 脆 性 断 裂 。金 相 检 验机 械 工 人 热 加 了 一 少 一严热 处 理月 白 刀 旧 刀 翻 盯分 析 与 结 论川 钢 在 锻 造 时 , 由 于 终 锻 温 度 高 或 冷 却速 度 小 造 成 的 原 始 组 织 粗 大 , 二 次 碳 化 物 沿 晶 界 析出 , 粗 大 的 片 状 珠 光 体 在 淬 火 加 热 时 奥 氏 体 晶 粒 迅速 长 大 , 使 钢 件 过 热 , 从 而 导 致 淬 火 开 裂 。 粗 片 状珠 光 体 组 织 周 围 存 在 的 过 剩 的 二 次 网 状 碳 化 物 , 增加 了 钢 的 脆 性 , 更
6、加 提 高 了 凸 轮 的 淬 火 开 裂 倾 向 。因 此 淬 火 前 的 原 始 组 织 不 良 是 造 成 凸 轮 开 裂 的 主 要原 因 。在 实 际 生 产 中 我 们 想 得 到 球 状 珠 光 体 组 织 , 因为 球 状 珠 光 体 比 较 稳 定 , 在 奥 氏 体 转 变 时 碳 化 物 溶入 缓 慢 , 可 阻 碍 奥 氏 体 晶 粒 长 大 , 淬 火 后 获 得 细 密的 马 氏 体 组 织 可 减 少 其 内 应 力 。 另 外 球 状 珠 光 体 的比 体 积 较 片 状 珠 光 体 大 些 , 所 以 淬 火 后 球 状 珠 光 体比 体 积 变 化 小 。
7、因 此 钢 中 的 原 始 组 织 为 均 匀 的 球 状珠 光 体 , 这 对 减 少 淬 火 裂 纹 来 说 , 是 淬 火 前 较 理 想的 组 织 状 态 。从 凸 轮 结 构 上 看 , 采 用 中 频 淬 火 , 由 于 淬硬 层 厚 度 与 零 件 截 面 尺 寸 直 径 之 比 很 小 , 淬 火后 获 得 型 残 余 应 力 。 型 应 力 作 用 方 式 和 大 件 淬裂 产 生 的 力 学 模 型 如 图 所 示 。改 进 措 施 及 合 理 化 建 议工 具 钢 在 锻 造 时 控 制 好 压 缩 比 、 终 锻 温度 , 锻 造 后 迅 速 冷 却 至 一 缓 冷 ,
8、 以 免 析出 网 状 碳 化 物 , 然 后 经 球 化 退 火 后 , 再 机 加 工 和 淬火 。 球 化 退 火 工 艺 曲 线 如 图 所 示 。一尸悦侧明时 间 日图 球 化 退 火 工 艺 曲 线切 向 拉 应 力斑斑斑 卜卜由 于 钢 锻 造 时 压 缩 比 、 终 锻 温 度 很难 控 制 , 产 生 网 状 碳 化 物 的 可 能 性 很 大 , 因 此 若 网状 碳 化 物 已 存 在 , 必 须 采 用 高 温 正火 空 冷 消 除 , 正 火 同 时 也 细 化 了 晶 粒 。 在 正 火之 后 , 为 了 降 低 硬 度 , 改 善 切 削 加 工 性 , 除 了
9、将 粗片 状 珠 光 体 球 化 , 减 少 淬 火 加 热 敏 感 性 外 , 还 必 须进 行 球 化 退 火 , 其 工 艺 曲 线 如 图 所 示 , 这 样 得 到的 原 始 组 织 再 中 频 淬 火 。降 低 冷 却 速 度 , 可 减 少 淬 火 应 力 。 很 多 工厂 采 用 水 油 双 液 、 分 级 、 等 温 淬 火 , 也 可 以 在 原 始组 织 合 格 的 情 况 下 , 减 少 淬 裂 倾 向 。考 虑 到 凸 轮 质 量 安 全 性 问 题 , 将 对 开 裂 的凸 轮 作 报 废 处 理 以 避 免 同 类 事 故 再 次 发 生 。 建 议 有关 部 门
10、 严 格 控 制 工 艺 流 程 , 工 具 钢 的 预 备 热 处 理 必须 进 行 , 大 型 非 淬 透 性 零 件 , 最 好 在 淬 火 前 进 行 金相 检 验 。图 型 应 力 作 用 方 式 及 大 件 淬 裂 力 学 模 型在 型 应 力 作 用 下 , 大 型 零 件 只 能 产 生 纵 劈 和横 断 两 种 形 式 , 而 凸 轮 纵 向 几 何 尺 寸 相 对 很 小 , 只能 形 成 径 向 开 裂 一 种 淬 裂 形 式 。 它 的 起 裂 点 通 常 在凸 轮 横 断 面 的 几 何 中 心 处 , 并 且 沿 垂 直 于 凸 轮 径 向面 , 由 里 向 外 沿
11、 凸 轮 过 渡 区 应 力 集 中 区 扩 展 直至 开 裂 , 这 也 是 凸 轮 开 裂 的 又 一 直 接 原 因 。凸 轮 淬 火 采 用 的 是 盐 水 淬 火 介 质 , 冷 速 很大 , 马 氏 体 转 变 区 间 冷 速 也 很 大 , 增 加 了 钢 件 淬 裂倾 向 。总 之 , 我 们 有 理 由 推 断 粗 大 的 原 始 组 织 和 二次 网 状 碳 化 物 的 存 在 , 是 凸 轮 在 型 应 力 作 用 下 ,中 频 感 应 淬 火 开 裂 的 主 要 原 因 。第 二 届 广 州 国 际 机 械 通 用 零 件及 工 艺 装 备 展 览 会 即 将 召 开改
12、 革 开 放 以 来 , 我 国 机 械 通 用 零 部 件 制 造 业 取 得 了 前所 未 有 发 展 , 机 械 通 用 零 部 件 作 为 工 业 装 备 的 重 要 基 础 产品 , 具 有 广 阔 的 市 场 领 域 。 为 了 准 确 、 全 面 地 宣 传 展 示 中国 机 械 通 用 零 部 件 行 业 及 相 关 技 术 行 业 产 品 制 造 厂 商 在 行业 中 的 状 态 、 总 体 实 力 , 以 及 在 国 内 国 际 市 场 中 的 影 响 力 ,进 一 步 增 加 相 关 行 业 间 的 了 解 , 推 动 行 业 发 展 , 由 中 国 热处 理 促 进 会 、 广 东 省 机 械 工 业 企 业 管 理 协 会 主 办 的 “ 第 二届 广 州 国 际 机 械 通 用 零 件 及 工 艺 装 备 展 览 会 ” 将 于 年月 一 日 在 广 东 国 际 贸 易 大 厦 展 览 中 心 举 行 。 主 办 单位 表 示 , 该 展 会 的 召 开 , 对 促 进 华 南 地 区 机 电 产 品 市 场 的发 展 , 将 起 到 积 极 的 推 动 作 用 。机 械 工 人 热 加 工
