卡盤卡爪是機床的重要零件,卡爪材料選用45鋼制漣,其結(jié)構(gòu)簡圖如圖7-29,所示。工件加工工序為:鍛造一正火一機加工一整體淬火、回火一高頻感應(yīng)加熱淬火、回火一精加工。工件整體淬火、回火后要求硬度為53 - 58HRC。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)一批卡爪淬、回火后硬度偏低,硬度為48 -54HRC, 檢查發(fā)現(xiàn)工件存在嚴重帶狀組織缺陷,造成工件硬度不均,不能滿足技術(shù)要求,致使產(chǎn)品成批返修處理。分析認為,卡爪硬度偏低系因淬火溫度偏低造成的。由于工件形狀復(fù)雜,出于減少卡爪變形開裂考慮,采用低限淬火溫度。工藝為:790℃x5min鹽浴加熱,淬入鹽水中冷卻,回火為180gC x90mino 檢驗發(fā)現(xiàn),工件表面組織為馬氏體+少量帶狀分布鐵素體+少量托氏體;心部組織為托氏體呈帶狀分布+馬氏體+鐵素體。對卡爪毛坯件檢驗發(fā)現(xiàn),部分卡爪帶狀組織嚴重,硬度不足。由此看出,工件原始組織中存在嚴重帶狀組織,使組織成分不均勻,在較低淬火溫度下難以使工件組織完全奧氏體化,從而使淬火后組織中含有未溶帶狀鐵素體,因而導(dǎo)致硬度偏低和硬度分布不均勻缺陷。
為驗證上述分析,對卡爪鍛造正火與帶狀組織關(guān)系進行了試驗。45鋼經(jīng)不同工藝鍛造及正火后的金相組織見表7-8.試驗發(fā)現(xiàn),帶狀組織產(chǎn)生及嚴重程度和鍛造工藝及正火直接相關(guān)??ㄗ﹀懺煺?10℃出爐空冷發(fā)現(xiàn)輕微帶狀組織,680℃出爐空冷后產(chǎn)生嚴重帶狀組織,如圖7-30所示。這是由于工件連續(xù)冷卻過程中在Ar3 -Ar1:區(qū)間停留時間過長,導(dǎo)致鐵素體充分析出,并使碳充分擴散造成的。
為防止卡爪硬度不足和硬度不均,避免產(chǎn)生帶狀組織,應(yīng)采取以下措施:
1)采用合理的鍛造工藝,使卡爪成分均勻化。
2) 卡爪鍛件出爐后迅速分開空冷,注意工件在Ar3 -Ar1:溫度區(qū)間停留時間不可過長。如果坯件中有輕微帶狀組織,E可采用工件在整體淬火中適當提高淬火溫度與保溫時間,促使工件組織完全奧氏體化,消除帶狀組織。
3)如因工件正火工藝不當產(chǎn)生嚴重帶狀組織缺陷時,應(yīng)采用重新正火處理,使工件加熱重新完全奧氏體化再空冷正火,消除帶狀組織。
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