GCr15鋼制高強(qiáng)度齒狀夾頭采用高頻爐進(jìn)行熱處理的工藝分析
大噸位萬能試驗機(jī)的大小v形齒狀夾頭和平齒夾頭,是該機(jī)的主要零件。從使用情況看,它承受拉壓應(yīng)力較大,齒部直接夾住各種測力試樣,應(yīng)具有高而均勻的硬度、強(qiáng)度和較好的韌性,并能承受沖擊力的作用。夾頭選用GCr15鋼造,外形尺寸為90mm×23mm×41mm。我們通常采用高頻爐對它進(jìn)行熱處理,其熱處理工藝要點簡介如下。
1)正火。對于網(wǎng)狀碳化物嚴(yán)重的過共析鋼,光靠球化退火是不能完全消除的,必須在球化退火前增加一次正火處理,以較快的冷卻速度,抑制二次滲碳體沿奧氏體晶界析出并呈網(wǎng)狀分布,以利于隨后的球化退火。齒狀夾頭采用高頻爐進(jìn)行正火熱處理的工藝為:工件隨爐升溫至920-940℃,保溫3-3.5h,出爐散開快冷。
2)球化退火。GCr15軸承鋼鍛后球化退火的目的是為了消除內(nèi)應(yīng)力,提高塑性和韌性,降低硬度,改善切削性能,并為以后的最終熱處理作好組織準(zhǔn)備。采用高頻爐進(jìn)行球化退火熱處理,其質(zhì)量的好壞,主要取決于加熱和保溫狀態(tài)。加熱溫度過高,由于碳化物溶解過多,冷卻時易形成片狀珠光體;反之加熱溫度過低,殘存的大量未溶碳化物,冷卻后得不到均勻的球狀珠光體。冷卻速度越大,點狀碳化物越多,鋼的硬度相應(yīng)增加,不利于機(jī)械加工。按上述工藝操作,退火后硬度190-230HBW。
3)淬火回火。淬火是防止夾頭斷裂、壞齒的關(guān)鍵工序。工件在切削加工精磨工序前,為獲得高的硬度、強(qiáng)度和耐磨性,需要用高頻爐進(jìn)行淬火熱處理。淬火加熱溫度十分嚴(yán)格,若溫度偏低,由于鉻的碳化物不易溶到奧氏體中去,降低了淬透性,使硬度不足;反之若溫度偏高,硬度雖很高,但韌性不足,在沖擊載荷的作用下易斷裂。按上述工藝淬火后得到均勻分布的碳化物,硬度63-65HRC。淬火后應(yīng)在30min內(nèi)立即回火,這是非常重要的一步,其目的是使組織穩(wěn)定,消除淬火應(yīng)力,提高韌性。回火后組織為回火馬氏體加細(xì)小均勻的碳化物,硬度60-63HRC。實踐證明,此工藝奏效,夾頭壽命提高。
我們都知道,熱處理工藝對工件的質(zhì)量有很大的影響,如果熱處理工藝操作不當(dāng),會大大影響工件的使用壽命。今天,我們簡單說了GCr15鋼制高強(qiáng)度齒狀夾頭的高頻熱處理工藝,希望您能把它應(yīng)用到工作中去,生產(chǎn)出高質(zhì)量的齒狀夾頭。