细长杆件多用炉生产线调质变形问题

qinxin

在这里，顺便咨询一下大家在采用多用炉生产线处理这种类似尺寸的细长杆类零件（冷却采用油冷）时，热处理产生的变形量在什么范围内（以直线度或跳动度或同轴度来衡量其弯曲程度）？
请列出零件的大概尺寸、材料、硬度范围、热处理过程产生的弯曲量（变形后弯曲指标-变形前的弯曲指标）。

qinxin

该零件的加工流程如下：
原材料进厂→冷拔→下料→球化退火→粗加工→酸洗→磷化、皂化→冷挤压→调质→抛丸→校正→精加工

qinxin

黑马王子 发表于 2012-11-30 14:34
1、去应力回火：楼主你600度保温后冷到500度就转到淬火炉加热准备淬火，这是完整的去应力回火工艺吗？我个人 ...

确实去应力回火时冷却至500℃有点高了，我看有些同行去应力后冷至约300℃再出炉；当然100℃效果更好。出炉采用500℃的原因如下：
1.此次改进需考虑的一个因素是综合成本必须降低才算成功，目前从热处理考虑减少或控制变形量在合格范围了，就是想取消校正或减少校正工作量或避免投资校正设备而考虑的，因为从600℃降到300℃的时间需要很长，生产效率太低故而放弃。而目前冷至500℃生产效率与原来相比已经降低了25%。
2.参看相关资料中讲零件在500℃以下只发生弹性变形。

qinxin

忘了声明一下了，公司目前要求该零件只能在公司内采用现有设备进行热处理，因现有设备就是专为这类型零件买的（在我来这家公司前），目前该设备只处理这种类型的零件。
本来考虑对冷却介质进行调整，但该类型零件还有一种材料为40Cr,而且杆部直径和球头直径淬火时都不易淬透，故不敢调整淬火介质。

黑马王子

1、去应力回火：楼主你600度保温后冷到500度就转到淬火炉加热准备淬火，这是完整的去应力回火工艺吗？我个人觉得应该冷至100度以下再进炉按正常工艺调质。
2、方案3和方案4的比较：我也疑惑，没有太好的解释。
3、工艺调整建议：你目前淬火20分钟，可否前10-12分钟用低速搅拌，后8-10分钟关闭搅拌？

uu263

盐浴炉做，等温淬火。
你想到的很多方法没什么实际效果。

qinxin

目前我公司对拉杆这类零件（零件调质前采用球化退火+酸洗+磷皂化+2次冷挤压）采用多用炉生产线进行调质处理后发现变形较大，公司希望能进行改善，本人采取了一些工艺试验和措施，但改进效果不明显，甚至还不如原有工艺，在此希望大家帮助分析原因以及出出主意，先谢谢了！具体情况如下：
1.零件及其变形具体要求如下：

零件材料:42CrMo
硬度：26-32HRC
2.装料示意图

3.原有调质工艺：
淬火：850℃±10℃，保温70分钟，碳势：0.42%C±0.05%
搅拌：低速  油温：70-80℃ 20分钟
回火：620℃×180分  水冷
4.改进方案（试验时我全程跟踪）
方案1:840℃×70分，冷却：80℃  结果：同轴度检测结果与原工艺一样（抽20件），而且零件球头颈部与托盘接触处硬度不合格。
方案2：采用零件直接悬挂在圆孔料盘上（最上面）  结果：同轴度检测比原工艺差（抽20件），而且零件球头颈部与托盘接触处硬度不合格
方案3：淬火前去应力回火（回火炉进行）600℃保温90分钟，冷却2小时冷至500℃，转移至淬火炉按正常工艺进行调质，跳动度全炉全部检测结果：（淬火前抽48件测试跳动度均≤0.4mm）
料筐四周6个方向各抽8件共48件，有14件跳动度≤1mm；剩余717件中有284件跳动度≤1mm
方案4：采用原有工艺与方案3进行对比，跳动度全炉全部检测结果（淬火前抽48件测试跳动度均≤0.4mm）：
料筐四周6个方向各抽8件共48件，有8件跳动度≤1mm；剩余719件中有446件跳动度≤1mm。

很奇怪的是，
零件料筐四周抽试样检测变形量看，去应力+调质（方案3）比直接调质（方案4）变形要小些，但全部检测时，居然调质前+去应力回火（方案3）的效果还不如直接调质（方案4）的变形效果。

fjxmsjz

你好，你用的什么油？

fjxmsjz

可能是油有问题，有的冷速横关键，在这种情况下要考虑淬火油了。

fjxmsjz

以我的经验，考虑用热油，或等温淬火油可能比较好。

热处理小字辈

疑问：620度高温回火后为什么要水冷，不怕这个会带来变形？？？用空冷不行吗？

qinxin

热处理小字辈 发表于 2014-8-13 19:46
疑问：620度高温回火后为什么要水冷，不怕这个会带来变形？？？用空冷不行吗？

目的是防止二类回火脆性的产生，而且我们测试过回火后的水冷对零件变形影响很小。

热处理老马

半瓶醋太多了哈哈哈哈哈哈，还啐呢

凡人

s是否考虑零件装炉太密集了，造成中间的冷却不均匀变形呢？是否中间变形的比最边上的大？

伯龙马

     1）去应力退火降低500度直接进行调质处理加热……实质成为调质处理淬火加热采用的是阶梯加热法（相当于500度预热一次），真正的去应力退火应当缓冷到300度以下出炉，然后切削加工变形小，为后序减小变形打好基础。不过在620度去应力退火，基本达到去应力目的了，但去的是机加工后的应力，机加工前的应力没去除，导致机加工变形大……可见工艺路线安排稍有问题。另外，热处理对机加工的变形量也应有要求，不宜把解决变形问题全部压在热处理工序上。
     2）冷挤压后进行去应力退火很有必要，然后应加一道精整工序，把去应力后的变形消除掉再进行调质处理。
     3）这种细长件，热处理直接满足变形度要求很难，不如尽量减小变形，为校直奠定基础，然后在检查变形度过程辅以校直工序。
     4）如何减小变形？就是减小淬火内应力（热应力和组织应力以及附加应力）。如果加热温度不宜调整，只能在冷却过程想办法：一要在满足淬火要求的条件下，尽量采用冷却速度较慢的淬火剂（减小热应力）；二要控制零件在淬火剂中的中止温度（冷却到Ms点左右转入空冷）减小淬火组织应力。三要尽量均匀冷却，减小工件在吊具中的密度，以便减小不均匀冷却产生的附加应力。
                                                                                 以上仅供参考。

qinxin

伯龙马 发表于 2015-7-20 15:47
1）去应力退火降低500度直接进行调质处理加热……实质成为调质处理淬火加热采用的是阶梯加热法（相当 ...

谢谢回复，后来公司对该项目已放弃，最后还是采用校正方式进行解决。