Cr12MoV钢制梯形丝杠轧轮采用高频退火设备进行强韧化热处理的工艺分析

日期:2018-11-20 / 浏览: 次 / 来源:郑州高氏

Cr12MoV钢制梯形丝杠轧轮采用高频退火设备进行强韧化热处理的工艺分析

外形尺寸为直径186mmx130mm梯形丝杠轧丝轮,安装在原德国进口的WAN-DERERRM60X型轧丝机上。为了满足轧丝轮的工作要求,我们通常采用高频退火设备进行热处理。但是由于热处理等工艺不正确,导致轧丝轮使用寿命只有几百件,很多轧丝轮在轧制200-300件后即出现脆性崩齿现象,有的修磨后再轧制200件左右就报废,严重影响正常的生产秩序。为此进行了提高轧丝轮寿命的攻关战。

原轧丝轮生产工艺流程为锻造-球化退火-粗车-精加工-淬火-磨削-时效-精磨。为改善韧性调整了工艺流程,精加工前增加高温调质处理,同时调整了淬火工艺参数。

1)锻造。Cr12MoV钢是高碳高铬冷作模具钢,其共晶碳化物多,且偏析严重。这种严重的碳化物偏析对模具或刀具最终淬火及产品的使用寿命都是不利的。特别是碳化物偏析呈网状分布时,其危害性更大。为此要求一定的锻造比,并经三次镦粗、拔长,一次成形以将碳化物击碎,改善其偏析状态。锻后应检查碳化物偏析要小于3级。

2)球化退火。球化退火是为了改善切削性能,为后续热处理做好组织冶备。常采用高频加热设备进行,其工艺为860℃×3h加热,快冷至730℃x4h,随炉冷至500℃出炉空冷。退火后硬度207-255HBW,球化级别2-4级。

3)高温调质工艺。退火后毛坯经粗加工和打出内孔,即采用高频退火设备进行高温调质处理,其工艺为850℃x45min+1120℃x45min油淬,760℃xlh回火,空冷。调质处理后硬度260-280HBW。

4)淬火回火。轧丝轮经高温调质后进行机械加工,成形后再采用高频加热设备进行淬火热处理。根据Cr12MoV钢淬火特性曲线可知,在1020-1040℃范围内淬火,可获得最高的硬度值,即获得马氏体量最多,组织较理想,再经400℃×2.5h×2次回火,最终硬度为57-58HRC。

采用较高的回火温度降低轧丝轮使用硬度,是基于进一步提高韧性考虑的。曾采用过250℃低温回火,轧制1100件左右就报废(沿磨削裂纹扩展脆裂)。失效形式仍属于脆性崩裂,即沿磨裂扩展而崩刃损坏,没有发现任何牙顶压陷现象,事实说明仍为韧性不足。基于这一事实将回火温度从250℃提高到400℃,避开Cr12MoV钢275-350℃回火脆性区,又提高了刃具的韧性。