水空交替淬火應(yīng)用實(shí)例

大直徑合金鋼零件調(diào)質(zhì)，采用水空交替淬火替代油淬火，無(wú)環(huán)境污染，生產(chǎn)成本較低，零件金相組織和力學(xué)性能都優(yōu)于油淬火。

1.零件介紹

我公司一種關(guān)鍵零件0A21074半軸，材料為42CrMo，技術(shù)要求：調(diào)質(zhì)處理，硬度269～321HBW，零件示意如圖1所示。

該零件單件重量120kg，zui大直徑145mm，年用量在3000根左右，原工藝方案如圖2所示，熱處理后硬度，277～285HBW，零件質(zhì)量穩(wěn)定可靠，無(wú)質(zhì)量問(wèn)題。

2.工藝改進(jìn)原因

采用油淬火有以下缺點(diǎn)：淬火時(shí)有大量油煙，污染環(huán)境，也對(duì)操作工人健康有害；工件尺寸較大，淬火時(shí)出現(xiàn)大量明火，存在火災(zāi)隱患，淬火油消耗量比較大，生產(chǎn)成本較高；淬火后必須清洗，增加生產(chǎn)成本和延長(zhǎng)生產(chǎn)周期。

3.新工藝介紹

采用水空交替淬火，用清水替代價(jià)格昂貴的淬火油，尤其對(duì)大型零件，減少一次投入更有實(shí)際意義。對(duì)環(huán)境無(wú)污染，屬于綠色熱處理工藝，水空交替淬火后零件組織和力學(xué)性能都優(yōu)于淬油后零件。工藝的難度在于水空交替淬火的時(shí)間控制?；谝陨显蛭覀冞M(jìn)行了幾次工藝試驗(yàn)zui終取得成功。具體工藝如圖3所示。現(xiàn)已批量生產(chǎn)300多根，質(zhì)量穩(wěn)定，工藝試驗(yàn)成功。

4.結(jié)語(yǔ) 

合金鋼采用水空交替淬火，空冷時(shí)間控制很重要。如果空冷時(shí)間太長(zhǎng)，得不到淬火馬氏體，如果空冷時(shí)間太短，淬火太劇烈，臺(tái)階部位應(yīng)力過(guò)大，容易產(chǎn)生淬火裂紋，如圖4所示。工藝試驗(yàn)必須進(jìn)行小批量多次試驗(yàn)，質(zhì)量穩(wěn)定后方可進(jìn)行批量生產(chǎn)。

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