中频感应加热机对大型柱塞进行淬火热处理,产生开裂缺陷的原因及其预防措施

日期:2020-09-17 / 浏览: 次 / 来源:郑州高氏

中频感应加热机对大型柱塞进行淬火热处理,产生开裂缺陷的原因及其预防措施

大型柱塞零件是重型机械56MN挤压机的关键零件,工件尺寸为直径1414mm x3640mm,材料为50钢。其技术要求为:调质硬度为269-302HBW,淬、回火后硬度为50-55HRC。许多生产厂家采用中频感应加热机进行淬火热处理以满足其技术要求。生产中受多方面因素的影响,大型柱塞会产生缺陷,如常见的开裂缺陷等,此缺陷会使工件失效报废,造成重大经专济损失。今天,郑州高氏的技术人员就简单的说一下大型柱塞产生开裂缺陷的原因及其预防措施。

柱塞中频感应加热淬火前,在工件表面及不通孔内均发现裂纹,裂纹发生自内部并向外延伸扩展至外圆。我们经过不断的分析认为,裂纹是工件应力过大造成的。造成工件应力过大的因素之一是工件结构因素,工件淬火时,不通孔内蒸气压力高使冷却液无法充满不通孔,并且不通孔内冷却液无法循环冷却,成为死水。这样使不通孔内外温差大,导致淬火应力升高。柱塞材料选用50钢,热处理考虑不足,由于50钢淬火采用油淬硬度偏低,不易淬硬,而采用水淬又易出现裂纹,工艺缺陷和隐患较大。另外,工件设计调质硬度偏高,如工件冷却时间短,厚壁处不易淬硬,但如冷却时间长,薄壁位置受到轴向过大拉应力易出现裂纹缺陷。柱塞设计和加工中,加大了内孔尺寸,使工件截面尺寸差加大,因而在工件厚薄相交截面处应力加大,形成外裂纹;另外,不通孔底部圆角加工不当,加工成直角使该处应力集中剧烈而引起内裂纹。以上各种因素作用造成柱塞产生裂纹并断裂,其中,工件结构因素和技术要求不合理及热处理回火不足是工件裂纹的主要原因,而冷加工不当和缺欠是造成工件应力集中加剧和工件裂纹断裂的直接原因。

根据上述分析,提出工艺改进措施如下:

(1)选材宜采用45钢,这样冷却效果好,并且可提高回火温度,使淬火应力消除更彻底。

(2)对于尺寸大于直径1200mm的柱塞件,设计制造中应尽量减少主柱塞壁厚与不通孔底部的厚度差。

(3)不通孔底部过渡圆角加大(R≥300mm),并且应严格按冷加工工艺规范操作。

(4)对于大柱塞件,在保证工件强度条件下,可降低基体硬度。这样淬火冷却终冷温度可较高,从而减少了应力,回火时可采用中频感应加热机进行较高温度的回火,有利于彻底消除淬火应力。

大型柱塞作为常见的零件,其热处理质量是相当重要的。郑州高氏从事中频感应加热机的生产销售十五年,对工件的热处理相当的了解。如果您想了解中频感应加热机最新最详细的信息请来电咨询。电话:18737116921