矿山机械典型件的热处理工艺设计实例（2）

伯龙马

       如题
       矿山机械典型件的热处理工艺设计实例（2）

       35CrMoV钢制凿岩机活塞的热处理工艺设计
     （1）活塞的失效分析  活塞在工作过程，其端头反复冲击钎杆或钎头，因接触疲劳极易剥落，或出现凹陷，或花键掉块；在反复强烈冲击下，有时在大、小圆过渡处断裂等不正常失效；正常失效为配合面磨损失效。
     （2）活塞材料  凿岩机活塞用料有20CrMnMo、35CrMoV和含钒高碳钢等。本例图1a所示活塞采用35CrMoV钢制造，旨在提高其心部强度而克服端头凹陷和花键易崩齿现象，同时可以适当降低渗碳层深度。
     （3）热处理技术要求  渗碳层深度为1.6～1.9mm;表面硬度为60～65HRC，心部硬度为≥50HRC;渗层组织为≤3级的马氏体+粒状碳化物。
     （4）35CrMoV钢活塞制造工艺路线：毛坯锻造→退火→机械加工→渗碳直接淬火→高温回火→二次淬火→清洗→回火→喷砂→磨削→成品。
     （5）热处理工艺设计
       1）锻件退火：在RX3-60-9箱型电阻炉中840～860℃，保温透烧后随炉冷却到300℃以下出炉空冷。硬度197～229HBW。
       2）气体渗碳直接淬火：在RQ3-75-9型气体渗碳炉中850℃预渗碳1～2h，旨在预先形成细小的碳化物质点，为后续高温渗碳过程碳化物呈颗粒状分布奠定基础。通过900℃渗碳达到渗层深度要求，随后炉温降至适合直接淬火的850℃，均热后淬入油中冷却，如图6-2b所示工艺曲线。
       3）高温回火：在RX3-60-9箱型电阻炉中600～650℃，保温透烧后空冷，旨在使碳化物聚集呈均匀的粒状，并彻底消除淬火应力，为二次淬火奠定基础。
       4）二次淬火：在同一炉中850℃加热透烧，油冷淬火。
       5）清洗：在清洗机中喷淋清洗。
       6）回火：在GJJ-36-6型井氏电阻炉中180～200℃，保持1.5h后空冷。
    （6）处理结果：同炉试样渗碳层深度为1.7～1.9mm;实物表面硬度为60～64HRC，同炉试样心部硬度为50～52HRC；渗层组织为隐针回火马氏体+粒状碳化物。
                                                          图1  35CrMoV钢制活塞及其热处理工艺曲线
                                                             a)凿岩机活塞简图   b)热处理工艺曲线

chaijiadashao

马老，请教一下:超过1000度以上的加热工艺，如高速钢是怎么根据铁碳相图制定的？一直没搞明白。

伯龙马

chaijiadashao 发表于 2015-8-21 06:15
马老，请教一下:超过1000度以上的加热工艺，如高速钢是怎么根据铁碳相图制定的？一直没搞明白。

      铁碳合金状态图只能用于碳素钢热加工温度的确定。至于高速钢等多元合金淬火温度的确定，现在我无法给你一个准确答案。不过，我推想（瞎推）可能是由"Fe-W-C","Fe-Cr-C"Fe-V-C"等哪个三元相图或四元相图找出来一个基础数据，然后试验另1、2种元素对基础数据的影响……， 最后得出所要求的数据？看看其他坛友的意见如何……？   

chaijiadashao

伯龙马 发表于 2015-8-21 13:13
铁碳合金状态图只能用于碳素钢热加工温度的确定。至于高速钢等多元合金淬火温度的确定，现在我无法 ...

那我发个帖子问一下坛友吧，肯定会有人知道的。