细长零件热处理后的校直

000000000000000现场经验细长零件热处理后的校直吴元徽南京工业职业技术学院机械系，江苏南京210046STRAIGHTENINGFORSLENDERPARTSAFTERHEATTREATINGWUYUANHUIMECHANICALDEPARTMENT，NAMINGINSTITUTEOFINDUSTRYTECHNOLOGY，NAMING210046，JIANGSU中图分类号TG15635文献标识码B文章编号100816902010020072002细长零件热处理容易弯曲畸变，整体加热和整体淬硬的细长零件更容易畸变。通常采用的校直方法有热校直法、冷压校直法、回火校直法和热点校直法等多种，本文介绍作者经过多年实践摸索出的利用细长零件在淬火后冷却到MS点附近300150奥氏体稳定性良好的特点，进行淬火状态热校直的方法，能有效地解决细长零件淬火后出现的弯曲畸变问题。此方法适用于所有合金钢淬火工件的校直，如9MN2V、CRWMN、40CRMO、20CRMNTI、CRL2MOV钢等，尤其适用于淬透性好的高合金钢，如W18CR4V和GCRL5等高速钢或轴承钢。具体地说，凡是在MS点上、下温度区间采用分级淬火能达到工艺要求硬度的细长零件，均可采用这种热校直法。1淬火状态热校直法下面以一矩形截面的细长件GCRL5钢制导轨为例，介绍其热处理后采用淬火状态热校直法以下简称热校直法的矫正过程。11校直案例GCRL5钢制导轨，外型尺寸为25MM25MM1000MM，经整体淬火后，其硬度为5862HRC，要求热处理后畸变量05MM，现用热校直法对其进行矫正。12分析GCRL5是一种最常用的轴承钢，淬透性较好。工件淬火后硬度较高，校直起来难度较大，故应采用热校直法进行矫正。导轨淬火后的弯曲畸变一般有三种情况一个弯、二个弯反弯或“S”形弯、扭弯。13校直步骤将工件从加热设备中取出，垂直放人淬火介质进行淬火，注意控制工件在淬火介质中的冷却时间，并观察工件在淬火介质中的颜色来判断工件的温度。当工件开始冒淡蓝色烟雾时，立即从淬火介质中取出，此时工件温度约为200左右，其基体组织收稿日期20090216作者简介吴元徽1963，男，安徽歙县人，副教授，高级工程师，主要从事金属材料及热处理研究。联系电EMAILWUYHNIITEDUCN此外，深冷对QPQ渗层的影响还未见有文献报道。深冷后由于内部奥氏体转变成马氏体带来的体积膨胀是否会影响表面渗层的压应力，回火对表面渗层压应力的恢复是否能达到深冷以前的水平，深冷引起的晶粒细化是否有助于渗氮过程中活性氮原子沿晶界渗入从而获得性能更高的渗层，弥散碳化物的析出是否会影响QPQ工艺的抗蚀性等问题，还需要在下一步工作中继续探讨。参考文献1黄敏纯低温工艺条件下刀具的相变与耐磨性研究J农业机械学报，2003，3451472黄敏纯，高诚辉，林述温提高刀具寿命的超冷处理工艺研究J现代制造工程，2002，342433安丽丽，李钢，李士燕深冷处理对W6MOSCR4V2钢强度和冲击磨损性能影响的研究J理化检验一物理分册，2002，3872842854肖纪美金属的韧性和韧化M上海上海科学技术出版社，19802562575李惠友，罗德福，林训华QPQ技术的原理与应用M北京机械工业出版社，20075557热处理2010年第25卷第2期为过冷奥氏体加马氏体，塑性较好，可采用螺旋手动压力机进行热校直。按如下步骤进行操作1清理工件表面导轨从淬火介质中取出后，要用砂纸或布擦净表面残杂物，以免用塞尺测量时数据不准。2测量畸变量将导轨放置于校直检测平台上，用塞尺测量畸变量，找到畸变最大处即弯曲的拐点处，并估算施加的压力。3校直加压时，压头和导轨、垫块和导轨的接触点问都要放置铜皮，分散压力，并且部位要准确，防止压偏或弯曲点位移。如果是一个弯，且在工件全长的13范围内，则可采用一点凸面最高点加压；如果弯曲范围较大，则应调整好垫铁位置，在畸变范围内采用多点加压。对本工件，由于其长度为1M，可以压23点，每次加压时，注意使导轨的受力点方向在一条直线上。如果是“S”形弯曲畸变，则应先确定“S”形弯曲的拐点，根据两边畸变量的大小，先校直弯曲畸变大的一段，将弯曲方向先压到与弯曲较小部分同向时，再进行全长校查。对于出现多道弯曲的情况，其校直方法与“S”形弯曲的校直方法相同。如果出现扭弯时，则应先校扭曲畸变，在畸变较小的一段加压，加压点应在扭弯高点处的导轨棱角线上，并采用多点加压，使导轨畸变的高点一致，再进行弯曲校直。当导轨一个方向对称校直完毕后，将导轨翻转9O。再进行另一方向对称面的校直。4校直持续时间在校直过程中，要经常测量、加压。在一点加压时，切勿时间过长，否则易将导轨压成反弯。要注意采用多点加压，否则会将原一道弯压成两道弯。当导轨随着校直过程不断冷却直至常温状态时，其组织已稳定，此时宜结束校直。14校直的关键点1校直的时机工件在淬火过程中冷却到MS点附近200OC时，合金钢尤其是高合金钢工件奥氏体尚未开始或正在进行马氏体转变，由于塑性良好的过冷奥氏体的存在以及相变时的高塑性，此时工件容易变形，应在从此温度冷却至室温的过程中进行校直。开始校直时如温度高于这一温度，则容易产生珠光体导致工件淬不硬；若冷至室温尚没完成校直，则会由于工件中过冷奥氏体转变成马氏体硬度过高而造成折断。2校直的顺序对于矩形截面的细长件，当有扭曲时，先校扭曲畸变，再校弯曲畸变，校扭曲畸变的加压点一定要在其长度方向的棱角线上；当截面是圆形或只有弯曲畸变时，要先从弯曲畸变大的一边进行校直；当零件较长时要采用分段加压热校直。3动作要领导轨校直时，由于其从出油温度到室温经历的时间较短，应注意动作迅速，在较短时间内完成校直工作。但加压过程应缓慢进行，切勿过急过猛，否则会压断工件或造成过量压弯，产生多拐弯曲。工件在加压时，最好能将其畸变量压过0204MM，因为通过后面的回火处理，工件的畸变会反弹向原方向回跳。4导轨冷却后应采用垂直吊挂装夹方式及时回火。2结束语细长零件热处理的弯曲畸变是最常见的热处理质量问题之一，生产实践证明热校直法可以有效解决这个难题，尤其是淬透性好的高合金钢。在校直操作中，要小心谨慎，恰到好处，并在校直完成后采用垂直吊挂方式及时回火。校直中要做到精度良好，弯度均匀，方向一致，这样才可以避免在后续磨削加工中由于弯曲的高点处加工量大，低点处加工量小而引起的应力不平衡和硬化层不一致，导致工件的弯曲畸变和伸长或缩短。否则，即使增加人工时效或消除应力处理，工件也难以达到稳定的精度。参考文献1樊东黎，王广生，等热处理手册M北京机械工业出版社，20012吴元徽国家职业资格培训教材热处理工中级M北京机械工、出版社2006；材料的宏微观力学性能简介本书属普通高等教育“十一五”国家级规划教材，国家精品课程主讲教材。本书较全面系统地介绍了金属结构材料、废金属结构材料和各种功能材料的宏微观力学性能，以及在各种载荷作用下的宏微观破