活塞杠采用高頻爐淬火,產(chǎn)生變形缺陷的原因及其預(yù)防措施
活塞桿是壓縮機(jī)的重要零件,活塞桿在腐蝕性環(huán)境中連續(xù)工作,傳遞動力,受往復(fù)拉伸和壓縮交變應(yīng)力循環(huán)作用,活塞桿運(yùn)行中和填料間產(chǎn)生滑動摩擦作用。因而,活塞桿技術(shù)要求是:心部強(qiáng)度好,表面高硬度及耐磨、耐蟲、抗疲勞和抗咬合能力強(qiáng);钊麠U屬細(xì)長類零件,形狀較復(fù)雜,有凸臺結(jié)構(gòu),沿軸向段直徑變化,大小不一,工件兩端有螺紋,活塞桿身有不通孔和鍵槽等;钊麠U處理除要求高強(qiáng)韌性、耐磨性及耐腐蝕性技術(shù)指標(biāo)外,還要求零件加工精確,變形微小。因此我們常用高頻爐對活塞桿進(jìn)行熱處理,但是,在熱處理工程中受設(shè)備自身因素、環(huán)境因素、熱處理工藝等因素的影響,活塞桿會產(chǎn)生變形缺陷。今天,我們就一起分析一下其缺陷產(chǎn)生的原因以及新工藝的改進(jìn)。
該零件加工中極易發(fā)生變形和尺寸超差,活塞桿變形不合格及產(chǎn)品失效是該零件加工和熱處理生產(chǎn)的關(guān)鍵問題和主要矛盾。活塞桿在熱處理中發(fā)生變形主要是由于熱處理中產(chǎn)生的熱應(yīng)力、組織應(yīng)力,以及零件結(jié)構(gòu)尺寸因素綜合作用的結(jié)果。其變形種類如下所示:
1)翹曲變形。活塞桿熱處理工序有正火、淬火、高溫回火、去應(yīng)力回火、表面滲氮處理等,其中淬火變形最大。這是由于淬火溫度高、冷卻激烈的緣故,淬火中發(fā)生A-M轉(zhuǎn)變,使體積增大,熱應(yīng)力和組織應(yīng)力超過鋼材屈服點(diǎn)而發(fā)生變形,產(chǎn)生翹曲式畸變。
導(dǎo)致零件產(chǎn)生翹曲變形的因素較多,主要受設(shè)備和加工條件等影響,包括:零件正火后碰撞或落地等;淬火冷卻時間隔較短,工件自回火及各部位溫差;;零件淬火水冷時,流水沖擊使冷卻不均;零件結(jié)構(gòu)不對稱和尺寸差異及機(jī)加工內(nèi)應(yīng)力等,使零件內(nèi)應(yīng)力不均等。
2)體積變形。淬火時發(fā)生A一M,比體積增大,導(dǎo)致體積膨脹;回火時M淬一M回,比體積縮小,使零件體積縮;表面滲氮后引起表層體積微量增大0.02-0.03mm
在分析活塞桿變形的基礎(chǔ)上,經(jīng)研究分析和生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證,防止活塞桿加工和熱處理變形措施如下:
(1)在用高頻爐進(jìn)行淬火時,我們應(yīng)適當(dāng)降低淬火溫度,保證淬火溫度符合要求。
(2)改善冷卻方式,采用循環(huán)水冷卻,水溫為40-50℃,可滿足38CrMoA1A鋼淬火冷卻技術(shù)要求,淬火工件出爐后預(yù)冷至880℃左右淬水冷卻。
(3)改變預(yù)備熱處理工藝,改鍛坯淬火為完全奧氏體化正火。正火工藝為:770℃x60min, 然后快速升溫至940℃x30min。改進(jìn)調(diào)質(zhì)工藝,縮短保溫時間減少脫碳層深。由于38CrMoAIA鋼有第二回火脆性傾向,因而去除機(jī)加工應(yīng)力回火溫度應(yīng)避開脆性高峰區(qū)域,采用600℃x(8-10)h回火。變形缺陷是工件熱處理最常見的缺陷,它同時也是人們較為擔(dān)心的缺陷。
分析變形缺陷產(chǎn)生的原因以及提出新的工藝對工件的熱處理來說是至關(guān)重要。本文只是簡單的介紹了一點(diǎn)點(diǎn),至于更多的,這就需要您自己去查詢,去探索了。不過,如果您有更好的方法,也可以和我們分享一下。