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    活塞杆如何热处理?它的热处理方式有哪些?已回答

    发布时间:2020-08-24

    浏览次数:590

      冷冻工艺、高温工艺在很多领域都有应用。比如热处理工艺,它是一种将金属材料或其制品加热到要求的温度,用选定的速度和方法进行冷却,改变其内部组织,以获得它所要求性能的工艺。这类工艺在很多工业领域的产品加工中都有应用,但活塞杆如何进行热处理呢?它的热处理方式有哪些呢?解答如下。
      一、调质处理
      调质处理的目的是使活塞杆具有强度、硬度、塑性、韧性良好匹配的综合力学性能,内部组织为均匀细小的回火索氏体,为后续表面淬火作好组织准备。长缸活塞杆长度达3800-4200,直径为Φ90-Φ110mm,因此其加热设备采用150KW的井式电阻炉或600KW悬挂式连续电阻加热炉,温度分上下两区控制。热处工艺参数:在井式炉中一炉悬空装4支,淬火加热温度为830±10℃,保温160min后分2次出炉淬火,每次淬2支,采用循环冷却水冷却,淬火冷却时上下摆动,以保证较大限度的冷却均匀,冷却到100℃左右(杆冒蒸汽但不起泡)出水入井式回火炉回火。
      然后4支一次采用550±10℃加热、保温190min回火后水冷。经上述工艺调质处理后,性能不稳定,硬度在210-255HBS之间波动,同一支活塞杆上、中、下硬度也相差很大。且有时有个别炉次硬度不合格或强度偏低,需进行返修处理。淬火变形比较大,增大后续校直与机械加工难度。因45钢淬透性差,金相观察其内部组织并不是单一均匀的回火索氏体,而是在其心部存在大块的游离铁索体,个别零件还存在网状铁索体与魏氏组织。
      为解决上述问题,我们采用悬挂式连续热处理调质炉进行淬火加热,每挂装2支,加热保温后出炉自动淬火,每节拍出一挂,确保加热均匀。考虑到45钢的Ac3温度为770-780℃,为尽可能细化晶粒与减小变形,我们采用790±10℃亚温淬火工艺,细化奥氏体晶粒,淬火后得到细小均匀的板条马氏体,以提升活塞杆的强韧性配合。为进一步减小变形,同时提升淬火液冷却均匀性,我们在自来水中添加5%-10%的淬火添加剂,淬火时同样采用循环水泵强制冷却液循环冷却。回火仍采用550±10℃加热,节拍同淬火节拍一至,回火后出炉水冷,避免第二类回火脆性的产生。经上述工艺改进后,内部组织为均匀的细小回火索氏体,削除了大块状或网状铁素体与魏氏组织,硬度强度均匀、稳定。
      二、表面淬火
      活塞杆工作过程中运动频繁,受力复杂,因此除要求具有良好的综合力学性能防止变形与断裂外,还要求其表面具有较高的耐磨性,表面硬度要求达到58-62HRC,生产过程中常采用高频淬火处理。淬火设备选用半自动连续淬火加热炉,活塞杆由上料机输送到淬火炉传送带上,通过传送带水平旋转匀速送入感应圈中加热淬火。表面淬火的目的是获得高的表面硬度,以支撑表层镀铬层,从而提高产品的耐磨性与耐蚀性,这一步的关键是感应线圈的制作与淬火工艺参数的选择。感应线圈采用10*8mm矩形铜管弯制而成,并设计为双层结构并排放置,前后圈之间相隔一定距离,前圈不做喷水孔,利用前圈进行预热。后圈钻孔径为0.9mm的喷水孔,沿圆周均匀分布,喷水角度设计为36度;感应圈内径比活塞杆外径大4-5mm。淬火加热阳极电压PV为11-12KV,阳极电流PA为1.9-2.2A,栅极电流GA为0.38-0.40A,通过调节活塞杆送料架旋转速度来控制活塞杆移动速度,将活塞杆表面加热到890-910℃后激速喷水冷却。
      淬火液选用专用淬火液加50-60%的水稀释而成,喷水压力保持在0.1MPa左右,通过控制喷水冷却时间从而控制水冷后产品温度,利用余热自身回火。经检测,淬硬层深度为2-3mm,表层组织为回火马氏体,心部组织为回火索氏体,表面硬度为58-60HRC,心部硬度为210-230HBS。
      三、去应力退火
      由于表面淬火是利用产品自身余热进行回火处理,回火温度逐步降低,没有一个完整的回火保温过程,回火时间短,应力消除不完全,部分产品中存在较大的残余应力。在后续磨削加工过程中,如果磨削内应力与表面淬火的残余内应力相叠加,当应力值超过材料抗拉强度时,活塞杆表面会产生应力裂纹,如果应力没有超过材料抗拉强度而以残余应力形式存在于产品当中,在后续镀铬或使用过程中因应力重新分配而引起镀层开裂,造成镀铬层产生裂纹。因此,活塞杆镀铬前必须进行退火处理,以消除磨削与表面处理产生的内应力。去应力退火加热温度为200-230℃,保温190min后随炉冷却到160℃出炉空冷。去应力退火安排在磨削加工之后电镀之前,以充分消除活塞杆内部残余应力,提升镀层质量与产品合格率,提高活塞杆使用寿命。
      上述内容在活塞杆的调质处理、表面淬火、去应力退火等热处理工艺的作用,处理技术和效果上有着非常详细的介绍,相信可以帮助大家对此工艺和活塞杆的制作工艺有一个详细的了解。同时,更多问题也欢迎大家来电咨询。
      http://www.airkj.com/article-item-48.html
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