熱處理與機(jī)械加工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
發(fā)布日期：2020-09-08
對于機(jī)械切削加工，一般機(jī)加工硬度最好在HRC30左右；但由于性能要求，需要較高硬度+后切削，硬度可以在HRC35~40。除了特殊銑齒等情況，硬度在HRC50左右也能切削；當(dāng)然，現(xiàn)在國產(chǎn)刀具還不行，大部分需要進(jìn)口美國/德國的。
經(jīng)滲碳淬火熱處理后一般孔內(nèi)徑變形成橢圓，孔徑變小，<φ10留磨量為2-4絲；φ10-φ20為5-8絲；φ20-φ30為10-12絲；φ30-φ40為20絲；>Φ40為30絲以上，我們的零件壁厚在10mm左右，另外控制敏感零件的熱處理變形量，預(yù)熱工序也是十分必要的。
終鍛溫度過低會造成材料鍛裂,如不經(jīng)過恰當(dāng)?shù)慕M織再結(jié)晶退火或其他熱處理，在最終熱處理后會發(fā)現(xiàn)零件開裂，這是經(jīng)熱處理后所有應(yīng)力釋放的結(jié)果，很容易被別人誤認(rèn)為是熱處理工藝不當(dāng)造成的；另外有些含特殊合金(如Cr)的零件鍛造后如果堆放在一起，冷卻速度不夠，會在晶界出處析出網(wǎng)狀碳，經(jīng)熱處理后開裂，也必須引起起注意。例如GCr15,CrWMn等零件。
對于低碳合金滲碳鋼，最佳切削硬度為160~180HB，實(shí)際生產(chǎn)中可控制在140~210HB，硬度超過180HB刀具損耗大，低于160HB，尤其是硬度低至140HB左右又采用拉齒、插齒加工的話，粘刀現(xiàn)象嚴(yán)重，零件粗糙度很差。
對于齒輪的加工，接觸比較多的是:調(diào)質(zhì)來決定心部機(jī)械性能，然后做表面淬火的情況。因此，很多時(shí)候面臨著基體硬度高，即調(diào)質(zhì)硬度高；然后進(jìn)行機(jī)加、銑齒或插齒，因此硬度都高，高到HRC35以上,要采用很好的刀具，成本也增加不少。當(dāng)然這樣做(調(diào)質(zhì)硬度高)的好處是，表面淬火后變形小，可以忽略，省去磨削工序。
齒輪氮化前是否必須調(diào)質(zhì)處理，一般的做法是：碳鋼不調(diào)質(zhì)采用正火處理，合金鋼則必須調(diào)質(zhì)，且規(guī)定調(diào)質(zhì)時(shí)的回火溫度應(yīng)比氮化溫度高30℃左右。
齒輪加工時(shí)，對切削加工件，正火硬度180-200HB;擠壓加工件，正火硬度160-170HB;公差分配，機(jī)械加工公差占零件成品公差的1/3，熱處理占2/3。
齒輪軸，圖紙規(guī)定齒部滲碳淬火，無齒一端端部均布6個(gè)螺紋孔，位置度要求0.06，且要求防淬硬。在制定加工路線時(shí)，有兩種工藝流程：
(1)涂料防滲、滲碳淬火后硬車碳層，存在防滲不佳機(jī)加工困難的問題；
(2)滲碳空冷、車碳層、加工螺孔、加熱淬火，存在齒部和螺孔達(dá)不到圖紙精度的風(fēng)險(xiǎn)；經(jīng)過充分討論分析，并根據(jù)工廠的實(shí)際情況將加工流程確定為：鍛坯—等溫正火—機(jī)加工(預(yù)留碳層)—涂料防滲、滲碳淬火—防滲部位軟化退火—車碳層—加工螺孔。這一流程并不一定是合理的，但經(jīng)過有關(guān)人員分析討論，卻是當(dāng)前大多數(shù)公司最容易實(shí)現(xiàn)的加工流程。
緊固件生產(chǎn)所需要的線材一般都要經(jīng)過球化退火處理，而球化效果與材料退火前的拉拔比例有很大關(guān)系，為了找出最佳的拉拔比例，我們金相試驗(yàn)員與車間工人經(jīng)過近四個(gè)月的摸索、試驗(yàn),終于找到最佳方案。
角鐵熱軋生產(chǎn)出來以后，先經(jīng)過淬火，然后再回火。
出現(xiàn)的問題：淬火后的工件變形比較厲害，經(jīng)常碰感應(yīng)圈。后期的回火后，無法保障工件是直線型的。
解決的方法：再保障連續(xù)生產(chǎn)，硬度達(dá)標(biāo)的情況下，稍增大感應(yīng)圈的間隙，機(jī)械工藝上增加多道輥，以保障工件生產(chǎn)出來后盡量為直線型。
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