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[滚珠螺母]45 钢丝杠和 40Cr 钢丝杠材质要求

来源:http://www.sino-screw.com/ 发布时间:2019-07-15 17:27 点击量:

  [滚珠螺母]45 钢丝杠和 40Cr 钢丝杠材质要求

  45 钢丝杠和 40Cr 钢丝杠调质的热处理工艺 调质是淬火加高温回火的双重热处理, 其目的是使工件具有良好的综合机械 性能。调质钢丝杠有碳素调质钢和合金调质钢二大类,不管是碳钢还是合金钢,其含 碳量控制比较严格。如果含碳量过高,调质后工件的强度虽高,但韧性不够,如 含碳量过低,韧性提高而强度不足。为使调质件得到好的综合性能,一般含碳量 控制在 0.30~0.50%。 调质淬火时,要求工件整个截面淬透,使工件得到以细针状淬火马氏体为 主的显微组织。通过高温回火,得到以均匀回火索氏体为主的显微组织。

  小型工厂不可能每炉搞金相分析,一般只作硬度测试,这就是说,淬火后的硬度必须达 到该材料的淬火硬度,回火后硬度按图要求来检查。 工件调质处理的操作,必须严格按工艺文件执行,我们只是对操作过程中如何实施工艺提些看法。

  1、 45 钢丝杠的调质 45 钢丝杠是中碳结构钢,冷热加工性能都不错,机械性能较好,且价格低、来源广,所以应用广泛。它的最大弱点是淬透性低,截面尺寸大和要求比较高的工件 不宜采用。 45 钢淬火温度在 A3+(30~50) ℃,在实际操作中,一般是取上限的。偏高的 淬火温度可以使工件加热速度加快,表面氧化减少,且能提高工效。为使工件的 奥氏体均匀化,就需要足够的保温时间。如果实际装炉量大,就需适当延长保温 时间。

  不然,可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。但保温时间过长, 也会也出现晶粒粗大,氧化脱碳严重的弊病,影响淬火质量。我们认为,如装炉 量大于工艺文件的规定,加热保温时间需延长 1/5。 因为 45 钢淬透性低,故应采用冷却速度大的 10%盐水溶液。工件入水后,应 该淬透,但不是冷透,如果工件在盐水中冷透,就有可能使工件开裂,这是因为 当工件冷却到 180℃左右时,奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所 致。

  因此,当淬火工件快冷到该温度区域,就应采取缓冷的方法。由于出水温度 难以掌握,须凭经验操作,当水中的工件抖动停止,即可出水空冷(如能油冷更 好)。另外,工件入水宜动不宜静,应按照工件的几何形状,作规则运动。静止 的冷却介质加上静止的工件,导致硬度不均匀,应力不均匀而使工件变形大,甚 至开裂。 45 钢调质件淬火后的硬度应该达到 HRC56~59,截面大的可能性低些,但 不能低于 HRC48,不然,就说明工件未得到完全淬火,组织中可能出现索氏体 甚至铁素体组织,这种组织通过回火,仍然保留在基体中,达不到调质的目的。

  45 钢淬火后的高温回火,加热温度通常为 560~600℃,硬度要求为 HRC22 ~34。因为调质的目的是得到综合机械性能,所以硬度范围比较宽。但图纸有硬 度要求的,就要按图纸要求调整回火温度,以保证硬度。如有些轴类零件要求强 度高,硬度要求就高;而有些齿轮、带键槽的轴类零件,因调质后还要进行铣、 插加工,硬度要求就低些。关于回火保温时间,视硬度要求和工件大小而定,我 们认为,回火后的硬度取决于回火温度,与回火时间关系不大,但必须回透,一 般工件回火保温时间总在一小时以上。

  2、40Cr 钢丝杠的调质处理 Cr 能增加钢的淬透性,提高钢的强度和回火稳定性,具有优良的机械性能。 截面尺寸大或重要的调质工件,应采用 Cr 钢。但 Cr 钢有第二类回火脆性。 40Cr 工件调质的淬回火,各种参数工艺卡片都有规定,我们在实际操作中体 会是:

  (一)40Cr 丝杠工件淬火后应采用油冷,40Cr 钢丝杠的淬透性较好,在油中冷却能淬 硬,而且工件的变形、开裂倾向小。但是小型企业在供油紧张的情况下,对形状 不复杂的工件,可以在水中淬火,并未发现开裂,只是操作者要凭经验严格掌握 入水、出水的温度。

  (二)40Cr 丝杠工件调质后硬度仍然偏高,第二次回火温度就要增加 20~50℃, 不然,硬度降低困难。

  (三)40Cr 丝杠工件高温回火后,形状复杂的在油中冷却,简单的在水中冷却, 目的是避免第二类回火脆性的影响。回火快冷后的工件,必要时再施以消除应力 处理。 影响调质工件的质量,操作工的水平是个重要因素,同时,还有设备、材料和调 质前加工等多方面的原因,我们认为:

  (一)工件从加热炉转移到冷却槽速度缓慢,工件入水的温度已降到低于 Ar 3 临界点,产生部分分解,工件得到不完全淬火组织,达不到硬度要求。所以小 零件冷却液要讲究速度,大工件予冷要掌握时间。

  (二)工件装炉量要合理,以 1~2 层为宜,工件相互重叠造成加热不均匀, 导致硬度不匀。

  (三)工件入水排列应保持一定距离,过密使工件近处蒸气膜破裂受阻,造 成工件接近面硬度偏低。

  (四)开炉淬火,不能一口气淬完,应视炉温下降程度,中途闭炉重新升温, 以便前后工件淬后硬度一致。

  (五)要注意冷却液的温度,10%盐水的温度如高于 60℃,不能使用。冷却 液不能有油污、泥浆等杂质,不然,会出现硬度不足或不均匀现象。

  (六)未经加工毛坯调质,硬度不会均匀,如要得到好的调质质量,毛坯应 粗车,棒料要锻打。

  (七)严把质量关,淬火后硬度偏低 1~3 个单位,可以调整回火温度来达到 硬度要求。但淬火后工件硬度过低,有的甚至只有 HRC25~35,必须重新淬火, 绝不能只施以中温或低温回火以达到图纸要求完事,不然,失去了调质的意义, 并有可能产生严重的后果。


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