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9Cr18钢滚珠丝杠采用中频感应退火设备进行热处理产生缺陷的原因及预防措施

9Cr18钢滚珠丝杠采用中频感应退火设备进行热处理产生缺陷的原因及预防措施

不锈钢滚珠丝杠是核电站设备上重要零件之一,要求其具有高硬度(52-56HRC),高强度,高冲击韧度,并要求工件耐腐蚀性能优良。生产中曾采用9Cr18不锈钢制作滚珠丝杠。9Cr18钢由于网状和带状碳化物缺陷较严重,易发生淬火开裂,磨削时产生磨削纹使工件失效。通过严格选择材料和改进锻造工艺,改善工件网状和带状碳化物分布状况,工件性能有所改善。工件淬火采用中频感应加热设备进行,但生产中发现,9Cr18钢滚珠丝杠冲击韧度低,处理后仅为2-5J/cm2,远低于技术要求,工件缺口敏感性大,使用中发生工件扭断失效。因此,必须从选择材料和进行热处理工艺改进两方面入手,满足滚珠丝杠的技术要求。此后,曾先后试验采用PH15-7Mo半马氏体沉淀硬化不锈钢和GP5马氏体沉淀硬化不锈钢,均因处理后硬度、强度不足而舍弃;随后试验lCr15Co14Mo5VN不锈钢,并经热处理工艺优化选择与改进,取得了良好效果,滚珠丝杠性能符合技术要求。

lCr15Co14Mo5VN钢为马氏体沉淀硬化不锈钢,退火状态力学性能为:高强度=1357.5MPa,高冲击韧度=55.7J/cm2,硬度为38-39HRC。经多次工艺试验和改进,得出lCr15Co14Mo5VN钢采用中频感应退火设备进行热处理的工艺如下:

(1)退火。(860+10)℃x (2-3)h,炉冷,硬度为38 -39HRC。

(2)淬火。奥氏体化,(1050+10)℃x60min,油冷,硬度为47-48HRC。

(3)冷处理。-78℃x30min,空冷,硬度为48-49HRC。

在热处理过程中,受多方面因素的影响,工件可能会产生一些淬火缺陷,这个时候就需要掌握这些缺陷的预防措施了。本文简单介绍了不锈钢滚珠丝杠产生淬火缺陷的预防措施,许多厂家采用上述优化工艺处理后力学性能均符合技术要求,工件各项性能优良,满足了技术要求和生产需要,生产运行良好。

 

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