工程平板車剎車部件小軸是剎車機構重要零件,其材料為45鋼,它在工作過程中要承受較大的摩擦力,因此對小軸的要求都比較嚴格,要求小軸具有高的硬度、耐磨性和使用壽命,為此許多廠家采用高頻感應加熱爐對小軸進行淬火熱處理,要求調質后硬度為235-277HBW。生產中熱處理工藝為:820℃X2.5h水淬,570℃X2.5h回火,調質后硬度為:260-270HBW,合格。但生產中發現,受多方面因素的影響,小軸調質后約軸端面出現弧形裂紋。
45鋼小軸低倍檢驗發現,低倍組織存在嚴重偏析缺陷-框形偏析,經評定為3-4級框形偏析;宏觀檢驗發現,裂紋部位在軸端面距外表面約3-5mm處,圓周分布。金相組織為回火索氏體組織,是合格組織,且無過熱過燒缺陷,表明熱處理工藝合適;排除了熱處理工藝操作造成工件裂紋的可能因素。
分析認為,檢驗裂紋兩側未發現氧化脫碳缺陷,說明工件是在熱處理淬火過程中產生的裂紋,可能與組織缺陷-框形偏析有關。試驗研究發現,框形偏析是鋼液在凝固過程中生成的,亦稱為錠形偏析。偏析一般發生于柱狀晶與等軸晶交界區域,框形偏析內部組織疏松,外部組織致密,交界部位出現脆弱區。這里的偏析以碳偏析為主,同時存在S、P雜質富集和夾雜物等,嚴重偏析導致工件奧氏體轉變延遲;同時,偏析區域淬火后殘留奧氏體量較多,二次硬化時生成馬氏體導致組織應力加大。當偏析薄弱區域熱應力和組織應力的疊加應力超過該區域斷裂強度時,則產生淬火裂紋和開裂。
為防止45鋼小軸淬火開裂缺陷,提出防止措施如下:
(1)嚴格原材料質量檢驗,除保證材料化學成分、主要力學性能合格外,坯料低倍組織和夾雜物缺陷必須嚴格控制,防止嚴重偏析或夾雜物超標的坯件流入加工工序。
(2)對出現嚴重偏析的不合格工件坯件,采取降級使用措施,將坯件加工成次要不重要的工件使用,以減少經濟損失,對于受力惡劣的重要工件,存在缺陷的坯件不允許使用。
小軸作為剎車機構的重要零件,其重要性可想而知,因此生產出高質量的小軸是每一個人都希望的。本文簡單分析了小軸產生戶中產生淬火裂紋的原因,并提出了其防止措施,希望大家會喜歡。當然,如果您有更好的建議,也要和大家多多分享哦。
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