Tóm tắt: Một phân tích nhất định về các yếu tố ảnh hưởng khác nhau của bánh biến dạng nhiệt luyện đã được thực hiện. Người ta chỉ ra rằng biến dạng nhiệt luyện của bánh các bộ phận chủ yếu bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác nhau như cấu trúc bộ phận, vật liệu, rèn, quá trình gia công, xử lý nhiệt và thiết bị.

1. Giới thiệu về xử lý nhiệt thấm cacbon

Sản phẩm thân câys và bánh răng thường được sử dụng trong ô tô cần phải được rèn, thường hóa và gia công, sau đó được chế hòa khí, tôi và tôi luyện. Lớp bề ngoài là lớp thấm cacbon có độ cứng cao hơn, lõi là lớp thấm cacbon có tính chất cơ học toàn diện tốt. Kết cấu, các kết cấu này và ứng suất dư sinh ra sau khi làm nguội có ảnh hưởng quyết định đến các đặc tính cơ học của thân câys và bánh răng. Hiện nay, nhiệt luyện cacbon được sử dụng rộng rãi trong công ty chúng tôi, và nó cũng là một quá trình xử lý nhiệt tương đối thuần thục. Mục đích của thấm cacbon là để có được lớp bề mặt có hàm lượng cacbon cao và lõi cacbon thấp để đảm bảo độ dẻo và độ dai của lõi cao, độ cứng bề mặt cao, đồng thời tăng độ cứng, độ bền mòn và độ bền mỏi của phôi.

2. Phân tích biến dạng nhiệt luyện

1. Các yếu tố ảnh hưởng đến biến dạng nhiệt luyện

Quá trình xử lý nhiệt của các bộ phận phải đi kèm với những thay đổi về hình dạng và kích thước, là kết quả của hoạt động chung của ứng suất mô, ứng suất nhiệt và trọng lực. Cả ứng suất kết cấu và ứng suất nhiệt đều là ứng suất nhiệt luyện. Ứng suất kết cấu dùng để chỉ ứng suất sinh ra khi chuyển đổi cấu trúc của từng bộ phận do thời gian nguội của từng bộ phận trong quá trình nhiệt luyện là khác nhau. Ứng suất nhiệt là do sự chênh lệch nhiệt độ của từng bộ phận trong phôi dẫn đến hiện tượng giãn nở nhiệt. Căng thẳng do co ngót lạnh không đều. Trong quá trình dập tắt, có hai biến dạng chính của các bộ phận: biến dạng hình học, chủ yếu do kích thước và biến dạng hình dạng, gây ra bởi ứng suất dập tắt; biến dạng thể tích, chủ yếu do thể tích của phôi giãn nở hoặc co lại theo tỷ lệ, là tỷ lệ thay đổi pha Gây ra bởi sự thay đổi thể tích.

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến biến dạng nhiệt luyện của các bộ phận. Quá trình dập tắt chỉ giải phóng các ứng suất biến dạng tiềm ẩn của các bộ phận, và các ứng suất biến dạng tiềm ẩn này liên tục được tích lũy trong toàn bộ quá trình gia công các bộ phận. Có thể tóm tắt chúng là thành phần hóa học của vật liệu, nhiệt độ rèn và quá trình rèn trong quá trình rèn. Tốc độ sau làm mát, tốc độ tiến dao, tốc độ tiến dao, tốc độ cắt, phương pháp kẹp trong quá trình gia công, tốc độ gia nhiệt, tốc độ làm nguội, nhiệt độ gia nhiệt và các yếu tố khác trong quá trình nhiệt luyện. Quá trình xử lý nhiệt là quá trình cuối cùng, và tất cả các quá trình ngược dòng sẽ gieo hạt để xử lý nhiệt biến dạng của các bộ phận. Vì vậy, việc nghiên cứu biến dạng nhiệt luyện không thể chỉ nghiên cứu bản thân quá trình nhiệt luyện mà cần tập trung vào kết cấu, vật liệu và tất cả các quá trình gia công của các chi tiết.

2. Quá trình ủ

Kim loại lệch khỏi trạng thái cân bằng được nung đến nhiệt độ cao hơn, giữ trong một thời gian nhất định, sau đó làm nguội từ từ để thu được cấu trúc gần với trạng thái cân bằng. Các phương pháp xử lý khác nhau được gọi chung là ủ. Mục đích của quá trình ủ là để đồng nhất thành phần hóa học, cải thiện các tính chất cơ học và hiệu suất của quá trình, loại bỏ hoặc giảm ứng suất bên trong, và cung cấp cấu trúc bên trong phù hợp cho quá trình xử lý nhiệt cuối cùng của các bộ phận.

3. Hoàn thành quá trình dập tắt

Thép hypoeutectoid hoặc các bộ phận của nó được nung nóng đến nhiệt độ trên điểm Ac3, và sau đó được làm nguội với tốc độ làm mát lớn hơn tốc độ làm nguội tới hạn sau khi giữ để có được cấu trúc mactenxit. Quá trình xử lý nhiệt để cải thiện độ bền, độ cứng và khả năng chống mài mòn được gọi là quá trình dập tắt hoàn toàn.

3. Ví dụ về thử nghiệm biến dạng nhiệt luyện các bộ phận

Công ty chúng tôi sản xuất một loại phụ tùng bánh răng. Sơ đồ giản đồ và vị trí gia công sau khi nhiệt luyện được thể hiện trong Hình 1. Quy trình của bộ phận này là chần → rèn → thường hóa → tiện hoàn thiện → dao kéo → chèn spline → cạo → thấm cacbon → dập tắt → tôi luyện → phun hạt → mài → mặt đầu xe và lỗ trong. Vật liệu là 8620RH, và các yêu cầu kỹ thuật xử lý nhiệt là: độ sâu của lớp cứng là 0.84-1.34mm, độ cứng bề mặt là 58-63HRC, độ cứng lõi là 30-45HRC và cấu trúc kim loại đáp ứng TES-003 Tiêu chuẩn.

Sản lượng của các bộ phận tương đối lớn, và nguyên vật liệu được chuẩn bị song song. Đường kính của nó lớn (219.2 ～ 219.45mm), độ dày thành mỏng (27.05mm), và cấu trúc không hoàn toàn đối xứng, tức là mặt cuối của B có một lỗ bên trong đường kính nhỏ, trong khi A là mặt cuối của mặt bên. là đường spline bên trong có đường kính lớn, gây biến dạng nhiệt cho các mặt cuối (mặt cuối A và mặt cuối B) của loại bộ phận kết cấu này có đặc điểm là xu hướng không phù hợp.

Vào cuối năm 2016, sau khi xử lý nhiệt đột ngột của bộ phận hoàn thiện, độ chảy của mặt đầu B vượt quá khả năng chịu đựng (quá trình này yêu cầu giá trị độ chảy của mặt mặt sau nóng phải ≤0.06mm), điều này gây ra hình dạng trống và góc hướng răng nằm ngoài dung sai. Đối với các bộ phận còn lại trong lô đã hoàn thành quá trình rèn và nung nóng quá trình chạy máyes, các thử nghiệm tạm thời và quá trình tinh chỉnh được thực hiện trong quá trình xử lý nhiệt để tối đa hóa việc kiểm soát biến dạng nhiệt và giảm tỷ lệ hư hỏng của các bộ phận.

1. Quy trình xử lý nhiệt ban đầu của các bộ phận

Thiết bị xử lý nhiệt ban đầu được sử dụng cho các bộ phận là lò quay liên tục hình khuyên đáy trạm AICHELIN 42, tích hợp quá trình oxy hóa trước, thấm cacbon, làm nguội, làm sạch và tôi. Carburizing sử dụng nitơ và metanol làm khí quyển cơ bản, và axeton làm chất làm giàu. Theo lý thuyết khí quyển nitơ-metanol, tỷ lệ cung cấp là metanol: nitơ = 1L / h: 1.1m3 / h và đồng hồ đo giá trị hàm lượng CO được đặt thành 20%. Quá trình xử lý nhiệt ban đầu là: trước quá trình oxy hóa → thấm cacbon → làm nguội dầu → làm sạch và tôi luyện.

2. Thử nghiệm tạm thời, quá trình tinh chỉnh và phân tích kết quả của quá trình xử lý nhiệt

(1) Tăng cường quá trình ủ và phân tích kết quả

Lò ủ nhiệt độ cao được sử dụng để ủ, quá trình ủ được đặt ở 400 ℃ trong 2 giờ, và lò được làm mát đến 350 ℃ và sau đó làm mát bằng không khí, sau đó được chế hòa khí và làm nguội. Phép đo tương ứng XNUMX-XNUMX của các giá trị bước nhảy cuối trước và sau khi gia nhiệt.

(2) Điều chỉnh các thông số khuấy dập tắt và phân tích kết quả

Điều kiện tiên quyết để tinh chỉnh các thông số của quá trình xử lý nhiệt là đảm bảo các bộ phận đáp ứng các chỉ tiêu kỹ thuật nhiệt luyện khác nhau theo yêu cầu của bản vẽ. Đối với quá trình dập tắt chung, trạng thái lý tưởng nhất là bộ phận hoàn thành quá trình biến đổi mactenxit trong thời gian đặt của tốc độ khuấy nhanh, và sau đó giảm tốc độ làm nguội trong thời gian cài đặt của tốc độ khuấy chậm để giảm sự giãn nở nhiệt của nó. Biến dạng do co ngót nguội gây ra có thể giảm thiểu biến dạng nhiệt của các chi tiết mà vẫn đảm bảo hoàn thành các chỉ tiêu kỹ thuật nhiệt luyện.

(3) Tăng quá trình ủ + điều chỉnh các thông số khuấy và phân tích dập tắt

Dựa trên hai thử nghiệm trên (bước nhảy cuối biến dạng nhiệt nhỏ sau khi thêm quá trình ủ (0.033), và các thông số dập tắt và khuấy được điều chỉnh, bước nhảy cuối biến dạng nhiệt lớn (0.057) và độ phân tán nhỏ ( 0.015)), hai phương pháp này được sử dụng đồng thời cho lô bộ phận này, tức là các bộ phận được ủ trước, sau đó được chế hòa khí và làm nguội với các thông số khuấy đã điều chỉnh, và sự biến dạng nhiệt của các bộ phận được quan sát.

Đầu tiên, sử dụng lò luyện nhiệt độ cao cho quá trình ủ + điều chỉnh các thông số làm nguội và khuấy: sử dụng lò luyện nhiệt độ cao cho quá trình ủ, sau đó điều chỉnh các thông số làm nguội và khuấy cho quá trình làm nguội và làm nguội. Kết quả đo bước nhảy trước và sau của phần nhiệt luyện được thể hiện trong Hình 5. Bước nhảy cuối nhiệt đáp ứng yêu cầu của quy trình, bước nhảy cuối biến dạng nhiệt trung bình là 0.034mm và độ lệch chuẩn của bước nhảy cuối nhiệt sau là 0.018.

Thứ hai, sử dụng lò vòng cho quá trình ủ + điều chỉnh các thông số làm nguội và khuấy: có tính đến vấn đề vận chuyển hậu cần, quá trình xử lý nhiệt được tối ưu hóa hơn nữa và quá trình ủ được thực hiện trong vùng oxy hóa trước của vòng lò lửa. Theo yêu cầu của quá trình ủ, nó đi vào lò chính sau khi giữ ở 400 ° C trong 2 giờ Carburizing, đồng thời điều chỉnh các thông số trộn.

So sánh bốn quy trình tinh chỉnh trên với quy trình ban đầu và kết quả biến dạng nhiệt của nó, có thể thấy rằng giá trị bước nhảy nhiệt lùi của quy trình xử lý chỉ điều chỉnh các thông số dập tắt và khuấy là lớn hơn, lớn hơn giá trị loại quy trình thêm ủ + điều chỉnh các thông số dập tắt và khuấy, và chọn loại quy trình xử lý sau, xem xét tính khả thi của địa điểm sản xuất, loại quy trình ủ trong vùng oxy hóa trước của lò vòng + điều chỉnh thông số khuấy là tốt hơn hơn so với loại quy trình của lò nung nhiệt độ cao ủ + điều chỉnh thông số khuấy.

Sử dụng quy trình khắc phục tối ưu: ủ trong vùng oxy hóa trước của lò vòng + điều chỉnh các thông số khuấy, các bộ phận còn lại của lô được sản xuất, và tỷ lệ không đạt chất lượng của các bộ phận giảm đột ngột từ 30% xuống còn 6 %, làm giảm đáng kể tỷ lệ không đủ tiêu chuẩn, Giảm thiệt hại kinh tế cho công ty một cách hiệu quả.

4, kết luận

Sau khi gia công, thêm quy trình ủ trước khi thấm cacbon và làm nguội và điều chỉnh các thông số khuấy làm nguội có thể cải thiện hiệu quả biến dạng nhiệt luyện của các bộ phận và cung cấp quy trình khắc phục khả thi cho các vấn đề tương tự trong tương lai. Tuy nhiên, sự biến dạng nhiệt luyện của các bộ phận không thể được giải quyết triệt để bằng cách điều chỉnh quá trình nhiệt luyện. Mỗi quá trình trước khi gia nhiệt sẽ có tác động nhất định đến sự biến dạng của nhiệt luyện cuối cùng. Sự phù hợp của sản phẩm cuối cùng đòi hỏi sự phối hợp và hợp tác của từng quy trình để tìm ra quy trình phù hợp. Nhằm nâng cao tỷ lệ đủ tiêu chuẩn của các bộ phận và đảm bảo chất lượng sản phẩm.

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

Tấm kim loại, berili, thép cacbon, magiê, in 3D, độ chính xác Cơ khí CNC dịch vụ cho các ngành thiết bị nặng, xây dựng, nông nghiệp và thủy lực. Thích hợp cho nhựa và hiếm gia công hợp kim. Nó có thể biến các bộ phận có đường kính lên đến 15.7 inch. Các quy trình bao gồm gia công thụy sĩ, chuốt, tiện, phay, doa và ren. Nó cũng cung cấp các dịch vụ đánh bóng, sơn, mài bề mặt và nắn trục kim loại. Phạm vi sản xuất (bao gồm nhôm đúc chết và đúc khuôn kẽm) lên đến 50,000 miếng. Thích hợp cho vít, khớp nối, mang, máy bơm, vỏ hộp số, máy sấy trống và nguồn cấp quay van Ứng dụng.PTJ sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Chào mừng bạn đến với Liên hệ với chúng tôi ( sales@pintejin.com ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.