冷凍工藝、高溫工藝在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用。比如熱處理工藝，它是一種將金屬材料或其制品加熱到要求的溫度，用選定的速度和方法進(jìn)行冷卻，改變其內(nèi)部組織，以獲得它所要求性能的工藝。這類工藝在很多工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品加工中都有應(yīng)用，但活塞桿如何進(jìn)行熱處理呢？它的熱處理方式有哪些呢？解答如下。
  一、調(diào)質(zhì)處理
  調(diào)質(zhì)處理的目的是使活塞桿具有強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性良好匹配的綜合力學(xué)性能，內(nèi)部組織為均勻細(xì)小的回火索氏體，為后續(xù)表面淬火作好組織準(zhǔn)備。長(zhǎng)缸活塞桿長(zhǎng)度達(dá)3800-4200，直徑為Φ90-Φ110mm，因此其加熱設(shè)備采用150KW的井式電阻爐或600KW懸掛式連續(xù)電阻加熱爐，溫度分上下兩區(qū)控制。熱處工藝參數(shù)：在井式爐中一爐懸空裝4支，淬火加熱溫度為830±10℃，保溫160min后分2次出爐淬火，每次淬2支，采用循環(huán)冷卻水冷卻，淬火冷卻時(shí)上下擺動(dòng)，以保證較大限度的冷卻均勻，冷卻到100℃左右（桿冒蒸汽但不起泡）出水入井式回火爐回火。
  然后4支一次采用550±10℃加熱、保溫190min回火后水冷。經(jīng)上述工藝調(diào)質(zhì)處理后，性能不穩(wěn)定，硬度在210-255HBS之間波動(dòng)，同一支活塞桿上、中、下硬度也相差很大。且有時(shí)有個(gè)別爐次硬度不合格或強(qiáng)度偏低，需進(jìn)行返修處理。淬火變形比較大，增大后續(xù)校直與機(jī)械加工難度。因45鋼淬透性差，金相觀察其內(nèi)部組織并不是單一均勻的回火索氏體，而是在其心部存在大塊的游離鐵索體，個(gè)別零件還存在網(wǎng)狀鐵索體與魏氏組織。
  為解決上述問(wèn)題，我們采用懸掛式連續(xù)熱處理調(diào)質(zhì)爐進(jìn)行淬火加熱，每掛裝2支，加熱保溫后出爐自動(dòng)淬火，每節(jié)拍出一掛，確保加熱均勻?？紤]到45鋼的Ac3溫度為770-780℃，為盡可能細(xì)化晶粒與減小變形，我們采用790±10℃亞溫淬火工藝，細(xì)化奧氏體晶粒，淬火后得到細(xì)小均勻的板條馬氏體，以提升活塞桿的強(qiáng)韌性配合。為進(jìn)一步減小變形，同時(shí)提升淬火液冷卻均勻性，我們?cè)谧詠?lái)水中添加5%-10%的淬火添加劑，淬火時(shí)同樣采用循環(huán)水泵強(qiáng)制冷卻液循環(huán)冷卻?；鼗鹑圆捎?50±10℃加熱，節(jié)拍同淬火節(jié)拍一至，回火后出爐水冷，避免第二類回火脆性的產(chǎn)生。經(jīng)上述工藝改進(jìn)后，內(nèi)部組織為均勻的細(xì)小回火索氏體，削除了大塊狀或網(wǎng)狀鐵素體與魏氏組織，硬度強(qiáng)度均勻、穩(wěn)定。
  二、表面淬火
  活塞桿工作過(guò)程中運(yùn)動(dòng)頻繁，受力復(fù)雜，因此除要求具有良好的綜合力學(xué)性能防止變形與斷裂外，還要求其表面具有較高的耐磨性，表面硬度要求達(dá)到58-62HRC，生產(chǎn)過(guò)程中常采用高頻淬火處理。淬火設(shè)備選用半自動(dòng)連續(xù)淬火加熱爐，活塞桿由上料機(jī)輸送到淬火爐傳送帶上，通過(guò)傳送帶水平旋轉(zhuǎn)勻速送入感應(yīng)圈中加熱淬火。表面淬火的目的是獲得高的表面硬度，以支撐表層鍍鉻層，從而提高產(chǎn)品的耐磨性與耐蝕性，這一步的關(guān)鍵是感應(yīng)線圈的制作與淬火工藝參數(shù)的選擇。感應(yīng)線圈采用10*8mm矩形銅管彎制而成，并設(shè)計(jì)為雙層結(jié)構(gòu)并排放置，前后圈之間相隔一定距離，前圈不做噴水孔，利用前圈進(jìn)行預(yù)熱。后圈鉆孔徑為0.9mm的噴水孔，沿圓周均勻分布，噴水角度設(shè)計(jì)為36度；感應(yīng)圈內(nèi)徑比活塞桿外徑大4-5mm。淬火加熱陽(yáng)極電壓PV為11-12KV，陽(yáng)極電流PA為1.9-2.2A，柵極電流GA為0.38-0.40A，通過(guò)調(diào)節(jié)活塞桿送料架旋轉(zhuǎn)速度來(lái)控制活塞桿移動(dòng)速度，將活塞桿表面加熱到890-910℃后激速噴水冷卻。
  淬火液選用專用淬火液加50-60%的水稀釋而成，噴水壓力保持在0.1MPa左右，通過(guò)控制噴水冷卻時(shí)間從而控制水冷后產(chǎn)品溫度，利用余熱自身回火。經(jīng)檢測(cè)，淬硬層深度為2-3mm，表層組織為回火馬氏體，心部組織為回火索氏體，表面硬度為58-60HRC，心部硬度為210-230HBS。
  三、去應(yīng)力退火
  由于表面淬火是利用產(chǎn)品自身余熱進(jìn)行回火處理，回火溫度逐步降低，沒(méi)有一個(gè)完整的回火保溫過(guò)程，回火時(shí)間短，應(yīng)力消除不完全，部分產(chǎn)品中存在較大的殘余應(yīng)力。在后續(xù)磨削加工過(guò)程中，如果磨削內(nèi)應(yīng)力與表面淬火的殘余內(nèi)應(yīng)力相疊加，當(dāng)應(yīng)力值超過(guò)材料抗拉強(qiáng)度時(shí)，活塞桿表面會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力裂紋，如果應(yīng)力沒(méi)有超過(guò)材料抗拉強(qiáng)度而以殘余應(yīng)力形式存在于產(chǎn)品當(dāng)中，在后續(xù)鍍鉻或使用過(guò)程中因應(yīng)力重新分配而引起鍍層開(kāi)裂，造成鍍鉻層產(chǎn)生裂紋。因此，活塞桿鍍鉻前必須進(jìn)行退火處理，以消除磨削與表面處理產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。去應(yīng)力退火加熱溫度為200-230℃，保溫190min后隨爐冷卻到160℃出爐空冷。去應(yīng)力退火安排在磨削加工之后電鍍之前，以充分消除活塞桿內(nèi)部殘余應(yīng)力，提升鍍層質(zhì)量與產(chǎn)品合格率，提高活塞桿使用壽命。
  上述內(nèi)容在活塞桿的調(diào)質(zhì)處理、表面淬火、去應(yīng)力退火等熱處理工藝的作用，處理技術(shù)和效果上有著非常詳細(xì)的介紹，相信可以幫助大家對(duì)此工藝和活塞桿的制作工藝有一個(gè)詳細(xì)的了解。同時(shí)，更多問(wèn)題也歡迎大家來(lái)電咨詢。
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