forhøre

Indflydelsesfaktorer for deformation af geardele og varmebehandlingsprocessen

Abstrakt: Dette papir analyserer de forskellige indflydelsesfaktorer for deformation af gearvarmebehandling og påpeger, at varmebehandlingsdeformationen af ​​geardele hovedsageligt påvirkes af mange faktorer såsom delstruktur, materiale, smedning, bearbejdning, varmebehandlingsteknologi og udstyr.

En kort introduktion til karburerende varmebehandling

Aksel og er almindeligt anvendt i automobil gear efter smedning, normalisering, bearbejdning, karburering og bratkøling og temperering varmebehandling, få spil for høj hårdhed af carburized lag og kernen for organisationen, har gode omfattende mekaniske egenskaber af disse organisationer, såvel som restspændingen efter bratkøling på akslens og gearets mekaniske egenskaber har en afgørende rolle. På nuværende tidspunkt er karburerende varmebehandling meget udbredt i vores virksomhed, og det er også en relativt moden varmebehandlingsproces. Formålet med karburering er at få et overfladelag med højt kulstofindhold samt en kerne med lavt kulstofindhold for at sikre kernens høje plasticitet og sejhed, høj overfladehårdhed, forbedre hårdheden, slidstyrken og udmattelsesstyrken af arbejdsemnet.

Analyse af varmebehandlingsdeformation

1. Faktorer, der påvirker deformationen af ​​varmebehandling

Samtidig med varmebehandlingen skal formen og størrelsen af ​​delene ændres, hvilket er resultatet af den fælles påvirkning af vævsstress, termisk stress og tyngdekraft. Både den strukturelle spænding og den termiske spænding er varmebehandlingsspænding, og den strukturelle spænding refererer til spændingen forårsaget af de forskellige transformationer af de forskellige dele under varmebehandlingen på grund af den forskellige afkøling af hver del. Den termiske spænding er spændingen forårsaget af ujævn varmeudvidelse og sammentrækning af kulde forårsaget af temperaturforskellen for hver del af emnet. Under quenching er der hovedsageligt to slags deformation af dele: deformation af geometrisk form, hovedsageligt deformation af størrelse og form, forårsaget af quenching stress; Deformationen af ​​volumenet er hovedsageligt udvidelsen eller reduktionen af ​​emnevolumenet i forhold, som er forårsaget af ændringen af ​​det specifikke volumen under faseovergangen.

Der er masser af faktorer, der påvirker dele varmebehandling deformation quenching proces er netop frigivet den potentielle spændingsdeformation af delene, og den deformationspotentiale spænding akkumuleres i hele processen med delebearbejdning, kan opsummeres som den kemiske sammensætning af materialet, smedning smedningstemperaturen, kølehastigheden efter smedningen, bearbejdningen af ​​tilspændingshastigheden, skærehastigheden, tilførselsmængden, fastspændingsmåden, i processen med varmebehandlingen opvarmningshastighed, kølehastighed, opvarmningstemperatur og andre faktorer. Varmebehandlingsprocessen er den sidste proces, og alle opstrømsprocesser vil begrave frøene til varmebehandlingsdeformationen af ​​delene. Derfor kan undersøgelsen af ​​varmebehandlingsdeformation ikke kun studere selve varmebehandlingsprocessen, men bør fokusere på strukturen af ​​delene, materialer og alle forarbejdningsprocedurer for delene.

2. Udglødningsproces

Processer, hvor metaller ude af ligevægt opvarmes til en højere temperatur, holdes i et vist tidsrum og derefter langsomt afkøles for at producere væv tæt på ligevægt, omtales under ét som annealing. Formålet med udglødning er at ensarte den kemiske sammensætning, forbedre mekaniske egenskaber og procesegenskaber, eliminere eller reducere indre belastninger og give passende indre struktur til den endelige varmebehandling af dele.

3. Fuldfør quenching-processen

Subeutectoid stål eller dets komponenter opvarmes til en temperatur over Ac3 og afkøles derefter med en afkølingshastighed, der er større end den kritiske afkølingshastighed for at opnå martensitstruktur. Varmebehandlingen for at forbedre styrken, hårdheden og slidstyrken kaldes komplet quenching.

Tre, dele varmebehandling deformation test eksempel

Vores virksomhed producerer en slags gear dele. Den teknologiske proces i denne del er blankning → smedning → normalisering → slibning → hobbing → indsættelse af spline → barbering → karburering → bratkøling → temperering → slyngelblæsning → kantslibning → endeflade og indre hul i bilen. Materialet er 8620RH, varmebehandlingsteknologikravene er: dæmpningslagsdybde 0.84 ~ 1.34 mm, overfladehårdhed 58 ~ 63HRC, hjertehårdhed 30 ~ 45HRC, metallografisk struktur i overensstemmelse med TES-003-standarden.

Produktionen af ​​dele er større, strengen er klargjort af typen, den store (219.2 ~ 219.45 mm) i diameter, vægtykkelsen er tynd (27.05 mm), og strukturen er ikke helt symmetrisk, nemlig bøjningssiden af ​​hul med lille diameter, og Bortset fra flade af stor diameter indre spline, føre til de to endeflade struktur dele A og B (ende) karakteristikaene af tendensen til termisk deformation er inkonsekvent.

Ved udgangen af ​​2016 var udløbsfejlen for bøjningsfladen (udløbsværdien af ​​den varme bagendeflade ≤0.06 mm krævet af processen) af det færdige produkt efter pludselig varmebehandling, hvilket resulterer i udløbsfejlen i tromleformen og tanden retning Vinkel. For de resterende dele i denne batch, der er blevet smedet og behandlet af den varme frontmaskine, udføres den midlertidige test og finjusteringsprocessen i varmebehandlingsprocessen for at kontrollere den termiske deformation i det maksimale omfang og reducere fejlraten af delene.

1. Original varmebehandlingsteknologi af dele

Det originale varmebehandlingsudstyr, der bruges til delene, er AICHELIN42 stationsring roterende bundkontinuerlig ovn, indstillet foroxidation, karburering, bratkøling, rengøring, temperering i én. Karburering ANVENDER nitrogen og methanol som grundatmosfære, acetone som berigelsesmiddel, ifølge teorien om nitrogen-methanol atmosfære, forsyningsforholdet er methanol: nitrogen =1L/h:1.1m3/h, CO-indholdsværdi instrumentsæt 20% . Den oprindelige varmebehandlingsproces er som følger: for-oxidation → karburering → oliequenching → rengøring og temperering.

2. Midlertidig test, finjusteringsproces og resultatanalyse af varmebehandlingsprocessen

(1) Tilføj annealingsprocessen og resultatanalysen

Højtemperaturudglødning er vedtaget, udglødningsprocessen er indstillet til 400 ℃ i 2 timer, luftkøling med ovnkøling til 350 ℃ og derefter karburering og bratkøling. Slut-hopværdierne før og efter opvarmning blev målt en-til-en.

Den gennemsnitlige termiske deformation af endeglidningen af ​​udglødede karbureringsdele er 0.033 mm, men testdataene er for små, så de er kun til reference.

(2) Juster quenching-blandingsparametrene og analyse af resultaterne

Forudsætningsbetingelsen for finjustering af varmebehandlingsprocesparametre er at sikre, at delene opfylder kravene til design af varmebehandlingstekniske indikatorer. Til en generel bratkølingsproces vil den mest ideelle tilstand af færdige dele med en hurtig blandingshastighed hærdningstid martensitfasetransformation, og i den næste langsomme omrøringshastighed hærdningstid for at reducere afkølingshastigheden for at reducere deformationen af ​​varmebilges koldkrympe, en sådan evne til at sikre fuldstændig varmebehandling tekniske indikatorer på samme tid for at reducere den termiske deformation af dele. Reducer den hurtige bratkølende omrøringstid til 45 s og den langsom bratkølende omrøringshastighed til 700 r/min, og juster den bratkølende omrøring.

Efter justering af omrøringen viser måleresultaterne af delenes endehop før og efter varmebehandling, at den gennemsnitlige varmedeformationsendehop for delene efter justering af bratkølingsblandingsparametrene er 0.057 mm, hvilket er mindre end den gennemsnitlige varmedeformationsende. hop af delene efter brug af de originale quenching-blandingsparametre. De fleste af dets hot backend-humle overstiger dog de tekniske krav, og standardafvigelsen for hot back-end-humle er 0.015.

(3) Tilføj annealingproces + juster quenching-blandingsparametre og analyse

Baseret på de ovennævnte to typer af testen (forøgelse efter udglødningsproces mindre termisk deformation endespring (0.033), og juster blandingsparametrene efter varm deformation bratkøling endespring høj volumen (0.057), lille diskret (0.015)), de to metoder brugt i batchdelene på samme tid, skal delene før udglødning, efter brug af justerede blandingsparametre til karburering og bratkøling, observere sidespring termiske deformationsdele.

A. Brug af højtemperatur-tempereringsovn til udglødningsproces + bratkølingsblandingsparametre: brug af højtemperatur-tempereringsovn til udglødningsproces, omrør derefter med justering af bratkølingsparametre for karburerings- og bratkølingsprocesser før og efter varmebehandling sidespring måleresultater som vist i figur 5, viser hot back-end hoppe i overensstemmelse med kravene i processen, den gennemsnitlige mængde af termisk deformation ende hoppe på 0.034 mm, hot back-end hoppe standardafvigelse på 0.018.

B. Den ringformede ovn bruges til udglødningsprocessen + justering af bratkølings- og omrøringsparametre: i betragtning af logistiktransportproblemet optimeres varmebehandlingsprocessen yderligere, en udglødningsproces udføres i den ringformede ovns foroxidationszone, iht. i forhold til kravene til udglødningsprocessen føres karburering ind i hovedovnen efter at have holdt temperaturen på 400 ℃ i 2 timer, og omrøringsparametrene justeres på samme tid. Måleresultaterne af sluthumlen før og efter varmebehandlingen af ​​delene viser, at den termiske baghumle overholder de teknologiske krav. Den gennemsnitlige termiske deformations sluthopværdi er 0.036 mm, og standardafvigelsen for den termiske tilbagehop er 0.017.

C. For mere end 4 typer af finjusteringsprocessen med den oprindelige proces sammenlignet med resultaterne og dens termiske deformation, kendt kun i processen med quenching blandingsparametre afhjælpning hot back-end jump værdien er større, er større end stigningen i udglødning + bratkøling blandingsparametre for procestyper, vælg efter klasse afhjælpende procestyper, fra at overveje gennemførligheden af ​​fremstilling, ringformet ovn oxidationszone udglødning + omrøring parameter justering procestype er bedre end den for høj temperatur tempereringsovn udglødning + omrøring parameterjustering procestype.

Vedtagelse af den optimerede afhjælpningsteknologi: den ringformede ovns foroxidationszone-udglødning + omrøringsparameterjustering, produktionen af ​​de resterende dele af denne batch, den defekte andel af dele fra de pludselige 30% til 6%, hvilket i høj grad reducerer den defekte rate, effektivt reducere det økonomiske tab for virksomheden.

D. Konklusion

Tilføjelse af udglødningsprocessen og justering af bratkølingsparametre efter karburering og bratkøling kan effektivt forbedre deformationen af ​​dele efter varmebehandling og give en mulig afhjælpende teknologi til lignende problemer senere. Men varmebehandlingsdeformationen af ​​delene er ikke kun ved varmebehandlingsprocessens justering kan løses fuldstændigt, før varmebehandlingen af ​​hver proces vil forårsage en vis indvirkning på deformationen af ​​den endelige varmebehandling, det endelige produkts overensstemmelse har brug for alle processer for at koordinere, samarbejde med hinanden, for at finde den passende proces, for at forbedre den kvalificerede sats af dele, for at sikre kvaliteten af ​​produktet.

Del denne artikel til din platform:

fejl:

Få et citat