柱塞泵泵头体在工作中要承受巨大的摩擦力,因此需要淬火以提高其耐磨性。对于工件的淬火,现在用的比较多的就是高频感应退火设备,在淬火过程中,工件受多方面因素的影响,会产生淬火缺陷,其中断裂失效是常见的缺陷之一。今天,我们就分析一下造成此种缺陷的原因及其预防措施都有哪些?
造成柱塞泵泵头体断裂失效的原因有以下几点:
(1)泵头体材质采用42CrMo钢,尺寸较大,属大锻件。在冶炼及钢锭成形中,易出现分偏析,锻造中锻造比不足,不能消除成分偏析,由此造成裂纹在性能较差的薄弱处萌生及扩展。
(2)热处理质量低,未达到技术要求指标,零件强度、韧性、塑性低;并且在缺陷区出现感应淬火裂纹;从而导致裂纹在性能最弱的薄弱处优先萌生并延伸扩展。
(3)泵头体表面加工质量差,有粗糙刀痕,圆弧过渡面加工粗糙,有浅沟状过渡接线,这些均造成应力集中,加速裂纹产生及扩展。
(4)锻造比不当,感应淬火高温加热及成分偏析综合作用,造成晶粒不均,出现混晶见象,粗大晶粒脆性大,易使裂纹萌生和扩展。
为防止泵头体裂纹和断裂缺陷,提出改进工艺和方法如下:
(1)该泵头体尺寸较大,受力复杂,热处理性能不佳,因而可从优选钢材面考虑,提高材料性能和质量。
(2)提高切削加工质量,降低应力集中现象,有利于减少疲劳裂纹萌生和返伸
(3)严格热处理工艺,防止过热。改进淬火工艺,如采用等温感应淬火,以防止渗碳淬火中由于热应力和组织应力均较大,造成淬火裂纹,而淬火裂纹因高温氧化呈黑色;在主裂纹区域有锈蚀扩展形貌。合格的热处理有助于提高零件的强度、韧性,防止淬火裂纹出现和发展。
(4)加大锻造比,提高锻件质量,消除冶金中存留的成分偏析。增加均匀化退火加正火处理,以消除组织偏析和混晶现象。
(5)锻造出现严重偏析,应增加均匀化退火加正火处理,以消除组织偏析和混晶现象。
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