熱處理設備的相關技術及變形尺寸分析
1.氣氛及控制
由采用保護氣氛加熱到jq控制碳勢、氮勢的可控氣氛加熱,熱處理后零件的性能得到提高,熱處理缺陷如脫碳、裂紋等大大減少。結合熱處理淬火變形控制技術,可減少熱處理后的精加工留量,提高材料的利用率和機加工效率,同時改善精加工后軸承零件的表面狀態,如表面的碳含量、組織、硬度及應力狀態等。
2.自動化及智能化
一方面是根據零件的使用要求、材料、結構尺寸,利用物理冶金知識及先進的計算機模擬和檢測技術,優化工藝參數,達到所需的性能或{zd0}限度地發揮材料的潛力;另一方面是提高熱處理的自動化程度和穩定性,充分保證優化工藝的穩定性,實現產品質量分散度很小(或為零)的目標,從而滿足在不同使用條件下主機的性能要求,提高軸承的可靠性和壽命。
變形及尺寸穩定性
馬氏體淬火過程中,由于零件各部位的冷卻不均勻,不可避免地出現熱應力和組織應力而導致零件變形。淬回火后零件的變形(包括尺寸變化和形狀變化)受很多因素影響,是一個相當復雜的問題,如零件的形狀與尺寸、原始組織的均勻性、淬火前的粗加工狀態(車削時進刀量的大小、機加工的殘余應力等)、淬火時的加熱速度與溫度、工件的擺放方式、入油方式、淬火介質的特性與循環方式、介質的溫度等均會影響零件的變形。應結合具體設備和產品對變形進行研究,提出控制變形的措施,如采用旋轉淬火、壓模淬火、控制零件入油方式等,減小熱處理變形,提高加工效率和零件性能。
馬氏體淬火后,零件的尺寸穩定性主要受以下三種不同轉變的影響:碳從馬氏體晶格中遷移形成ε-碳化物、殘余奧氏體分解和形成Fe3C,這三種轉變相互疊加。在50~120℃之間,由于ε-碳化物的沉淀析出,引起零件的體積縮小,一般零件在150℃回火后已完成這一轉變,其對零件以后使用過程中的尺寸穩定性的影響可以忽略;在100~250℃之間,殘余奧氏體分解,轉變為馬氏體或貝氏體,將伴隨著體積漲大;在200℃以上,ε-碳化物向滲碳體轉化,導致零件體積縮小。研究表明:殘余奧氏體在外載作用或較低的回火溫度下(甚至在室溫下)也發生分解,導致零件尺寸變化。因些,在實際使用中,所有的軸承零件的加火溫充應高于使用溫度50℃,對尺寸穩定性要求較高的零件要盡量降低殘余奧氏體的含量,并提高貯運和使用中的尺寸穩定性、精度、壽命及可靠性。
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