8620H齒輪鍛件鍛造余熱正火工藝

1、8620H 齒輪鍛件鍛造余熱正火工藝正火是齒輪鍛件毛坯常用的一種預(yù)備熱處理工藝設(shè)備的不斷進(jìn)展以及人們對(duì)節(jié)約能源的要求向。8620H 齒輪鍛件的正火技術(shù)要求硬度要求160197HB；金相組織依據(jù)“GB/T13320-1991鋼質(zhì)模鍛件金相組織評(píng)定圖及評(píng)定方法”，合格級(jí)別應(yīng)為13級(jí)；參照國(guó)外某公司 TES-019標(biāo)準(zhǔn)：正火后不能含有大于30%的斷離珠光體組織以及不行以承受的帶狀組織。由于毛坯在1000左右停鍛，此時(shí)鍛件仍處于奧氏體狀態(tài)，通過把握冷卻，使鍛件停鍛 度和良好的組織狀態(tài)。由于余熱正火沒有對(duì)鍛件進(jìn)展重加熱奧氏體化在珠光體轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)(630左右)送帶轉(zhuǎn)速來把握鍛件的入爐溫度，保溫時(shí)間為9

2、0min。合理地把握鍛件的入爐溫度(650700)就可以得到均勻的平衡組織，而且將鍛件硬度 把握在156170HB，局部品種鍛件甚至在160168HB，極大削減了鍛件的硬度散差；當(dāng)鍛 件入爐溫度高于700630就有可能產(chǎn)生斷離珠光體組織。的經(jīng)余熱正火和等溫正火處理的鍛件，在一樣放大倍數(shù)下余熱正火組織晶粒要大于等溫正 火，但組織級(jí)別仍在要求范圍之內(nèi)。鍛件承受鍛造余熱正火削減了二次奧氏體加熱消耗的大量能源鍛件幾乎可以全部經(jīng)余熱處理，生產(chǎn)效率高。鍛件余熱正火后外表光亮拋丸清理時(shí)間較等溫正火節(jié)約近2/3。650700，再經(jīng)過適當(dāng)?shù)谋鼐涂梢缘玫竭m合的硬度和良好的組織。余熱正火可將鍛件硬度把握在 156

3、170HB，局部品種鍛件甚至在160168HB，更有利于后續(xù)機(jī)械加工。鍛件余熱正火可代替 等溫正火，而且可以節(jié)約能源和人力。探討利用鍛造余熱進(jìn)展等溫正火的可行性火的工藝差異，闡述利用鍛造余熱等溫正火的可行性和必要性。問題的提出三維|cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa1 V5 W, m* I1(F因此，提出利用鍛造余熱進(jìn)展等溫正火的想法。工藝?yán)慰啃栽囼?yàn)爭(zhēng)辯始鍛溫度和終端溫度及鍛件降溫過程的測(cè)驗(yàn) 在中限上， 鍛件從終鍛溫度空冷至 800C 所需時(shí)間約 35分鐘。 ,cad汽車,catia,pro/e,ug,i

4、nventor,solidedge,solidworks,caxa,時(shí)空,鎮(zhèn)江*s3Yx5aL7w: H&Va鍛造余熱等溫正火試驗(yàn)溫度為850C，裝入等溫爐。#Z.(NsB9 + R5 U” G3 z試驗(yàn)結(jié)果分析 x3 ?- FHB l56l97，正火組織不允許消滅大于30的斷離珠光體，貝氏體，魏氏組織，帶狀組織是允許的。650C的等溫爐中65那么，試圖降低始鍛加熱溫度的努力就完全沒有必要了?？紤]實(shí)際試驗(yàn)時(shí)風(fēng)冷可以提高硬度，但是應(yīng)當(dāng)在800“C以上。鍛造余熱等溫正火的顯著特點(diǎn)) Q% A& x: 9 / j它的整個(gè)過程是降溫到加熱等溫的過程800C，最終一使用壽命長(zhǎng)，爐內(nèi)熱元件不易損壞。31

5、操作條件格外寬松三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時(shí)空,鎮(zhèn)江”X9 W. t- m” Y% p& m;P* U8n只須保證鍛件裝爐溫度不低于800“C，爐內(nèi)等溫時(shí)間不少于65分鐘即可。實(shí)際試驗(yàn)可知：從終鍛溫度降至800“C 需要35分鐘，每分鐘可鍛34件，假設(shè)承受推桿式連續(xù)爐，3分鐘推一次料，每盤料裝9_l2件，可以根本滿足鍛造與等溫正火同步，即一個(gè)鍛錘上的全部鍛件能夠由一個(gè)等溫正火爐全部消化。33 溫度低，不產(chǎn)生氧化脫碳2X8 e0 IMX* ” f( c污染。三維|cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|c

6、atia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa4CE8I47y7x5R3.4 最為顯著的特點(diǎn)是， 工藝穩(wěn)定性強(qiáng)， 能夠得到均勻的平衡組織|cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa!S11K!H,t該工藝保證了組織，所以，淬透性的測(cè)定失去了意義。35 供給工效*H# S% s*o4Z0 e等溫正火只需65分鐘，一般正火加熱需要25小時(shí)，所以等溫正火是一般正火工效的近4倍。利用鍛造余熱等溫正火的幾個(gè)問題L5 _M6 l. v8f# u2 _8m& , h有無必要降低

7、始鍛溫度的幾個(gè)問題vA“ d& _# _1xs40始鍛溫度應(yīng)把握在9601150C，終鍛溫度應(yīng)把握在850-900范圍。在此溫度下鍛錘顯得沒有力氣，有過熱，在隨后的等溫正火過程中可以完全消退，降低始鍛溫度就沒有必要。風(fēng)冷問題三維|cad|機(jī)械|汽車|技術(shù)|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa*Yd- h#&Q2 9 C專用鍛造余熱等溫正火爐有特地風(fēng)冷室，風(fēng)冷可以適當(dāng)提高硬度，使零件機(jī)加工光滑度更好，但資料說明，它們等溫正火后保證晶粒度在46級(jí)，嚴(yán)格說，46級(jí)晶粒度為混晶而我們?cè)囼?yàn)后得到78級(jí)晶粒，相比之下抱負(fù)得多?？绽錇殄懠e存有3

8、分鐘時(shí)間，不用鍛一件、裝一件，而風(fēng)冷鍛件積存時(shí)間就少，加之它們承受較低的始鍛溫度，我們也試驗(yàn)了低于800“C 裝爐的狀況，這就是它們只能保證46級(jí)晶粒度的緣由所在我們承受熱電偶控溫因風(fēng)冷有太過和不及之分風(fēng)冷太過就馬上補(bǔ)充熱量而熱電偶則有滯后現(xiàn)象明顯能量監(jiān)控裝置本錢要高的多，相比之下，風(fēng)冷操作難度大，且晶粒粗大不符合技術(shù)要求，加之要求鍛件在切邊時(shí)傳輸要快，具有擔(dān)憂全因素。我們最好不承受它，熱電偶控溫完全能滿足要求。它們等溫正火后保證晶粒度滿足要求。推料時(shí)間三維網(wǎng)技術(shù)論壇) E# X& F) y/ R; E: J推料時(shí)間是由始鍛溫度空冷至所需時(shí)間確定的，試驗(yàn)中空冷至?xí)r間為35分鐘，確定推料時(shí)間為3

9、分鐘。三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時(shí)空,鎮(zhèn)江0mHT$S3xNY工藝的全都性三維,cad,機(jī)械,技術(shù),汽車,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,時(shí)空,鎮(zhèn)江3% 5 9 n4 9B) #v對(duì)于齒輪用鋼，不外乎20CrMnTi、8620RH、8627RH (C 曲線或1圖)都在1C曲線的鼻子時(shí)才開頭轉(zhuǎn)變，60(F-700“C也夠?qū)捤?，只是遇到C曲線的位置不一樣，轉(zhuǎn)變終了的結(jié)果是一樣的。這是該工藝的全都性和牢靠性，也是組織免檢的依據(jù)。

10、利用鍛造余熱等溫正火穩(wěn)定滲碳淬火變形規(guī)律一、概述一、概述1. 汽車滲碳鋼件的現(xiàn)狀與進(jìn)展構(gòu)鋼中使用最廣、用量最大的鋼種之一，一般都需要經(jīng)過鍛造、預(yù)先熱處理、切削加工、滲耐磨、耐疲乏和耐點(diǎn)蝕等良好的特性。由于各國(guó)資源和工業(yè)進(jìn)展的閱歷不同，各國(guó)的各大工廠使用的滲碳鋼種也不完全一樣。目前，各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中列出的滲碳鋼鋼號(hào)比較多，汽車齒輪用滲碳鋼主要是低碳合金鋼，其中 Cr 鋼、Mn 鋼和Mo 鋼用于次要和小尺寸齒輪，Cr - Ni 鋼、Cr - Mn 鋼、Cr - Mo 鋼、Mn- Mo Cr - Ni - Mo 鋼用于尺寸較大的重要零件Cr - Ni 鋼、Cr- Ni - Mo 鋼、Ni - Mo Cr

11、- Mo鋼過渡。因此必需承受相應(yīng)合理的熱處理工藝與之相協(xié)作。2. 滲碳鋼件鍛造毛坯預(yù)先熱處理的現(xiàn)狀及存在的問題 Ac3 Ac m 以上的適當(dāng)溫度，保持確定時(shí)間后在空氣中冷卻 因其設(shè)備、工藝要求簡(jiǎn)潔，能耗少，始終被廣泛承受，但并非完善無缺。 通的正火處理已達(dá)不到齒坯預(yù)先熱處理的目的 體化后在空氣中( 有時(shí)吹風(fēng)) 冷卻到室溫，屬于毛坯熱處理，加之以往對(duì)正火鋼件要求的硬度范圍較寬(156207HBS) ( 車間) 進(jìn)展，故通常簡(jiǎn)潔被人們所無視。對(duì)于鍛件正火后到底需要獲得什么樣的顯微組織形態(tài)和硬度指標(biāo)， 良、硬度不佳有親熱的關(guān)系。 能不同。有些鋼件由于冷卻速度較大，有可能局部甚至全部獲得非平衡組織(

12、- Fe 魏氏組織、貝氏體等) ，這不僅影響切削加工性能，而且也會(huì)轉(zhuǎn)變鋼件滲碳淬火后的變形規(guī)律，會(huì) 由于鋼的硬度過低，切削時(shí)易發(fā)生塑性變形，形成切削瘤，消滅“粘刀”、“燒刀” 現(xiàn)象。一般熱處理的變形量隨機(jī)加工變形量的增大而增 通過改進(jìn)機(jī)加工工藝，加工變形量可得到有效把握。( 鋼件切削加工時(shí)易斷屑、外表光滑) ，而且要求獲得穩(wěn)定的顯微組織( 較粗的鐵素體晶粒加較細(xì)的珠光體) 提交的國(guó)際研發(fā)打算中，提出的目標(biāo)之一就是“努力到達(dá)熱處理零件的零變形和最大限度的均勻性”。為了滿足上述要求，需對(duì)正火工藝進(jìn)展改進(jìn)，以獲得正火所要求的顯微組織和硬度范圍。二、滲碳鋼的正火工藝正火是滲碳鋼鍛件預(yù)先熱處理的主要手段

13、 種組織缺陷，獲得最利于切削加工的組織和硬度，改善組織中相的形態(tài)和分布，細(xì)化晶粒， 為最終熱處理做好組織預(yù)備。鋼的正火組織、硬度與切削加工性能 ; 鋼件的硬度、強(qiáng) 糙度。利用鍛造余熱等溫正火穩(wěn)定滲碳淬火變形規(guī)律 2 光體的塑性高而使切削加工性降低。鋼的顯微組織中有硬質(zhì)相或組織，如碳化物、氮化物、硼化物或馬氏體等，對(duì)刀刃有機(jī)械磨損作用，它們的硬度越高、數(shù)量越多、尺寸越大、外形性能惡化。( 低硬度、低強(qiáng)度) 又脆( 低塑性) ，并需要相應(yīng)的顯微組織與之協(xié)作。對(duì)于合金滲碳鋼，硬度一般以170180HBS 為宜，但隨著含碳量降低，硬度應(yīng)適當(dāng)提高。其顯微組織應(yīng)為：由較粗晶粒(35級(jí)) 的奧氏體形成的先共

14、析鐵素體加細(xì)片狀珠光體( 滲碳體片薄易裂開)為宜，而且先共析鐵素體大小和珠光體性能更好，然而要獲得這樣的硬度和顯微組織，鋼件不經(jīng)過正確的預(yù)先熱處理是不行的。鋼的正火組織、硬度與滲碳淬火的變形齒輪的設(shè)計(jì)構(gòu)造尺寸、材料、鍛造、預(yù)處理、機(jī)加工及熱處理顯微組織與應(yīng)力分布所導(dǎo) ( 鋼種、淬透性等) ；鍛造；毛坯熱 正 起的。變形的表現(xiàn)形式是多樣的，但就其產(chǎn)生根源，可分為內(nèi)應(yīng)力(熱應(yīng)力和組織應(yīng)力) 造成的應(yīng)力塑性變形和比體積變化引起的體積變形(即體積容變形) 。由于滲碳淬火前后鋼件的顯不變形。三、鍛造毛坯等溫正火對(duì)切削加工及滲 奧氏體化后，快速冷卻到 A1以下的珠光體相變溫度等溫，使相變?cè)诘葴販囟认逻M(jìn)展，

15、由于等溫正火能夠有效地把握冷卻時(shí)的相變，使相變?cè)诘葴販囟认逻M(jìn)展，避開了帶狀組織超差， 非平衡組織(- Fe 魏氏體組織、貝氏體組織、馬氏體組織) 的消滅，為切削加工及滲碳淬火做了組織和性能上的預(yù)備。1. 等溫正火對(duì)切削加工的影響 等非正常組織的消滅，能夠有效地把握正火后的硬度，滿足160180HBS 的硬度要求。因此，等溫正火處理的鋼件切削加工性能較一般正火大大提高。我廠于2022我廠于2022年1月份研制了等溫自動(dòng)正火線，將鍛造毛坯的一般正火改為等溫正火。鍛狀況下，2022年全年刀具消耗較2022年降低1/3，且提高了零件加工精度，降低了廢品率， 降低了零件外表粗糙度。2. 等溫正火對(duì)滲碳淬

16、火后奧氏體晶粒度的影響 粉作保護(hù)劑，放入加熱爐，模擬滲碳加熱，重加熱到930，保溫90min ，而后淬火冷卻。經(jīng)拋光后用600.5% 1% 烷基璜酸鹽苦味酸飽和水溶液腐蝕，測(cè)定奧氏體晶粒大小( 熱蝕法) ，如圖1 奧氏體晶粒度，即為滲碳淬火前原始奧氏體晶粒度，如圖2所示。鍛造余熱等溫正火處 理的試樣經(jīng)滲碳淬火后的晶粒大小( 見圖1) 與原始晶粒(見圖2) 比較，晶粒顯著細(xì)化，晶粒度可達(dá)9級(jí)以上，而原始晶粒度達(dá)3 級(jí)左右。利用鍛造余熱等溫正火穩(wěn)定滲碳淬火變形規(guī)律 3由此可以得出，經(jīng)鍛造余熱等溫正火獲得的粗大鐵素體由此可以得出，經(jīng)鍛造余熱等溫正火獲得的粗大鐵素體+ 珠光體組織，在后序滲碳加組織(

17、非平衡組織馬氏體、貝氏體等)時(shí)，可能導(dǎo)致形成的奧氏體晶粒與原始組織晶粒一樣 的平衡組織時(shí)，粗大晶粒的性質(zhì)發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變，可以使晶粒重細(xì)化。3. 等溫正火對(duì)零件滲碳淬火后變形的影響對(duì)選用22CrMo 鋼制造的汽車后橋減速器從動(dòng)錐齒輪分別進(jìn)展一般正火與等溫正火處理速器從動(dòng)錐齒輪變形要求為: 平面度0.10mm，橢圓度0.08mm100件成品零件進(jìn)展測(cè)量，預(yù)處理為一般正火的零件變形分布規(guī)律見圖3；預(yù)處理為等溫正火的零件變形 分布規(guī)律見圖4。以后橋減速器從動(dòng)錐齒輪為例進(jìn)展變形分析 樣1002971% 。從圖360. 7% ，變形數(shù)據(jù)在下限比例僅占10% 15 %，而且樣本極差偏大，樣本均值偏技術(shù)要求上 的分布，數(shù)據(jù)離散程度較大。在預(yù)處理為等溫正火的成品零件中隨機(jī)抽樣100 件，橢圓度、