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重載內ABS齒圈淬火畸變,教你采用碳氮共滲工藝處理

时间:2020-11-20     作者:浙江孚菱機械【原创】

  重載自卸車轉向機構中內ABS齒圈,外形φ444mm(外徑)×φ372.88mm(內徑)×140mm(齒寬),材料20CrMnTi鋼,熱處理技術要求:表面碳濃度0.8%~1.0%(質量分數),共滲層深度1.1~1.5mm,表面與心部硬度分別為58~65HRC和30~45HRC,圓度≤0.5mm。金相組織為馬氏體、殘留奧氏體≤4級,碳氮化物≤5級。


ABS齒圈


  (1)內ABS齒圈加工流程


  下料→鍛造→粗加工→預先熱處理(正火)→機加工→碳氮共滲→質量檢驗→噴砂處理→產品檢驗→入庫。


  (2)熱處理碳氮共滲工藝


  采用愛協林密封箱式多用爐進行氣體碳氮共滲,降溫直接淬火。其工藝見圖1。碳氮共滲870℃×6h,強滲碳勢0.95%,擴散870℃×2h,碳勢0.65%,降溫至840℃×0.5h出爐快緩冷。


1內齒圈氣體碳氮共滲工藝


  圖1內ABS齒圈氣體碳氮共滲工藝


  (3)熱處理二次加熱淬火工藝


  碳氮共滲后緩冷,再二次加熱,內撐式壓緊淬火,其工藝如圖2所示,淬火加熱830℃×40min。淬火采用質量分數為10%~15%PM淬火冷卻介質,轉移時間20s,冷卻時間10s,出液溫度控制在150~180℃,近似壓淬。使用專用工裝內撐內孔后回火。


圖2內齒圈二次加熱淬火及回火工藝


  圖2內ABS齒圈二次加熱淬火及回火工藝


  (4)工裝及裝爐方式


  內ABS齒圈的內外徑比遠大于1/2,壁薄,淬火容易產生圓度畸變,應避免重疊堆放以減少重力影響。齒圈間應有合理間距,確保圓周冷卻均勻。


  (5)淬火畸變與控制


  根據熱處理漲大量預留余量,保證尺寸精度;選用二次加熱淬火工藝;采用淬火壓床淬火;淬火后圓度超差件采用專用工裝定型回火。


  (6)檢驗結果


  表面硬度60~65HRC,心部硬度38~40HRC,馬氏體、殘留奧氏體1級,碳氮化合物1級,外徑圓度0.13~0.30mm,均合格。


  “熱處理生態圈”以熱處理為核心報道方向,著眼材料、冶金、熱成型、加工和結構等影響零件成品的整個鏈條因素,構建質量生態圈的理念。


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