搓絲板的中頻電爐熱處理工藝分析
搓絲板是用于加工絲錐、螺栓等外螺紋的專用工具,在工作中要承受交變的壓、剪、彎等應力及沖擊和磨損的作用,其齒形大都采用滾針冷滾壓成形。搓絲板在中頻電爐熱處理后不再進行機械加工,其工作時加工螺紋的過程是一個旋轉碾壓的過程,通過與工件的相互滾壓,使之發(fā)生塑性變形而軋壓出螺紋,因此其齒部要承受劇烈的沖擊載荷和擠壓應力的作用。根據(jù)其服役條件,搓絲板需具有高的硬度、耐磨性、足夠的強度和一定的沖擊韌性,抗疲勞性強。搓絲板造成磨損的原因是:在摩擦力的作用下,工件表面的硬度不足而引起的材質損耗,齒牙麻點剝落是接觸疲勞所致,掉絲同螺紋表面的脫碳有關。根據(jù)搓絲板的工作條件可知,除了需要經(jīng)過中頻電爐熱處理,還要注意選用的材料應具備以下性能。①良好的淬透性,基體硬度高,耐磨性好。②尺寸穩(wěn)定性好。③良好沖擊韌性和適當?shù)膹姸龋己玫那邢骷庸ば院蜔峒庸こ尚涡院谩?
為防止搓絲板的加熱變形,針對9CrSi材料制作的搓絲板,在實際生產(chǎn)中,應采以下措施。規(guī)格≤M6的小型搓絲板,放入專用的夾具中,使板齒面向外冷卻,否則變形增大。搓絲板通過中頻電爐加熱后變形較大的原因是內(nèi)應力過大,其表現(xiàn)形態(tài)為:螺紋面凹、光面凸,需要進行校直。因此熱處理應控制好搓絲板的變形,需要在加熱介質與夾具上采取必要的措施,由于搓絲板冷卻時,其齒部與背面的冷卻速度快慢不同,其背部通過改變背部與齒面的冷卻速度則可有效控制其變形。
根據(jù)搓絲板的變形規(guī)律,在對其進行中頻電爐加熱時,應使螺紋面向電極,則變形;使搓絲板背面夾具平面緊貼,則變形減小,對于變形后的搓絲板而言,可采用加熱進行熱點校直,熱點區(qū)域的溫度約在600℃,目視為紅,空冷即可,為確保消除校直應力。事實表明,根據(jù)搓絲板的失效形式(牙部脆斷或崩裂等),為了提高搓絲板的使用壽命,目前采用等溫加熱的工藝方法,形成高碳的貝氏體組織,不再出現(xiàn)非正常失效,而是以疲勞磨損為主要方式。
搓絲板的熱處理加熱設備為中頻電爐,為了實現(xiàn)加熱過程中搓絲板齒部的無氧化脫碳,預熱應在可控氣氛或保護氣氛的電阻爐或井式爐中進行,而加熱爐通常為高頻爐,其內(nèi)部的氧化物含量超過了一定的數(shù)量,則將會造成搓絲板表面螺紋的組織的破壞,明顯降低其使用壽命,因此必須嚴格地進行撈渣和脫氧處理,同時應防止表面的腐蝕。