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五个案例,45钢轴类零件热处理断
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五个案例,45钢轴类零件热处理断裂分析及预防
发布日期: 2020-12-30 17:20    浏览量:

     45钢由于价格便宜、来源方便、加工性能好,淬火后具有较高的硬度,调质处理后具有良好的强韧性、高的强度和一定的耐磨性,被广泛地应用于中低档的轴类零件。但是45钢轴在热处理过程中,由于材料本身的原因,热加工不当和热处理工艺安排不合理,往往容易产生热处理断裂或在工作中发生早期失效,造成产品报废,严重影响生产的正常进行。

1.柴油曲轴热处理产生的裂纹及预防

某柴油机厂生产一批柴油机曲轴,该工厂采用圆钢锻造,为了赶工期,该厂采取的加工工序是:下料→锻造→粗加工→调质→精加工→检验入库。该批曲轴在淬火后,一部分曲轴的曲拐处产生裂纹,造成了产品报废。

分析工序安排和以往的经验,这是因为锻后没有进行退火或正火,钢材在锻造时产生的锻造应力没有很好地消除,因此在热处理淬火时,淬火产生的应力和原来轴中存在的应力叠加,当叠加应力超过材料的强度极限时,曲45钢曲轴表面应力集中处即产生裂纹。

针对45钢锻造曲轴产生裂纹原因的分析,对45钢锻造后的曲轴进行正火热处理,不仅消除了锻造产生的应力,还为曲轴的调质热处理做好了组织准备,正火后的45钢曲轴锻件在淬火后不再产生裂纹。

2.45钢轴类的热处理工艺改进

某机械厂生产一批轴套,外径φ140mm,内径φ100mm,长320mm。如果采用圆钢制造,仅内孔切掉就浪费材料50%以上,而且浪费大量加工工时。后来该厂采用外径略大内径略小的钢管制造,这样就节约了大量钢材料并节省了大量加工工时。为了提高轴套的强度,我们采用了调质热处理,其热处理工艺是:淬火加热温度840℃,水冷;550℃回火,保温2h后空冷,回火后轴套硬度25~30HRC,符合技术要求。

但是第一批热处理的12个轴套中有2个出现裂纹。分析其产生的原因:①由于中空套在淬火冷却时,内外壁冷却不均匀,外部冷却快,内壁冷却慢,造成内外应力不均匀,使轴套产生裂纹。②钢套在轧制过程中产生的内应力未能很好地进行消除,因此在热处理时轧制后的残留应力和热处理淬火应力叠加,当叠加应力超过钢材的强度极限时,45钢钢套就会断裂。

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