Streszczenie: Pewna analiza różnych czynników wpływających na bieg dokonano deformacji obróbki cieplnej. Zwraca się uwagę, że odkształcenie po obróbce cieplnej bieg na części wpływają głównie różne czynniki, takie jak struktura części, materiał, kucie, obróbka skrawaniem, proces obróbki cieplnej i sprzęt.

1. Wprowadzenie do obróbki cieplnej nawęglania

Połączenia wałKoła zębate i przekładnie powszechnie stosowane w samochodach wymagają kucia, normalizacji i obróbki mechanicznej, a następnie nawęglania, ulepszania cieplnego i odpuszczania. Warstwa powierzchniowa jest warstwą nawęgloną o wyższej twardości, a rdzeń jest warstwą nawęgloną o dobrych wszechstronnych właściwościach mechanicznych. Struktura, te struktury oraz naprężenia szczątkowe powstające po hartowaniu mają decydujący wpływ na właściwości mechaniczne wałs i koła zębate. Obecnie w naszej firmie szeroko stosowana jest obróbka cieplna nawęglania, jest to również stosunkowo dojrzały proces obróbki cieplnej. Celem nawęglania jest uzyskanie wysokowęglowej warstwy wierzchniej i niskowęglowego rdzenia zapewniającego wysoką plastyczność i ciągliwość rdzenia, wysoką twardość powierzchni oraz zwiększenie twardości, odporności na zużycie i zmęczenie przedmiotu obrabianego.

2. Analiza odkształceń obróbki cieplnej

1. Czynniki wpływające na deformację obróbki cieplnej

Obróbce cieplnej części muszą towarzyszyć zmiany kształtu i wielkości, będące wynikiem wspólnego działania naprężeń tkankowych, naprężeń termicznych i grawitacji. Zarówno naprężenie strukturalne, jak i naprężenie termiczne są naprężeniami obróbki cieplnej. Naprężenie strukturalne odnosi się do naprężenia generowanego, gdy transformacja strukturalna każdej części spowodowana różnym czasem chłodzenia każdej części podczas procesu obróbki cieplnej jest inna. Naprężenie termiczne wynika z różnicy temperatur każdej części przedmiotu obrabianego, co prowadzi do rozszerzalności cieplnej. Stres spowodowany nierównomiernym skurczem na zimno. Podczas hartowania występują dwie główne deformacje części: deformacja geometryczna, głównie na skutek deformacji wielkości i kształtu, wywołanej naprężeniem hartowniczym; odkształcenie objętościowe, głównie z powodu proporcjonalnego rozszerzania lub kurczenia się objętości przedmiotu obrabianego, czyli stosunku zmiany fazy spowodowanej zmianami objętości.

Istnieje wiele czynników, które wpływają na deformację części po obróbce cieplnej. Proces hartowania uwalnia jedynie potencjalne naprężenia odkształceniowe części, a te potencjalne naprężenia odkształcające są stale gromadzone podczas całej obróbki części. Można je podsumować jako skład chemiczny materiału, temperaturę kucia i proces kucia podczas procesu kucia. Prędkość dochładzania, prędkość posuwu, prędkość posuwu, prędkość skrawania, sposób mocowania podczas obróbki, prędkość nagrzewania, prędkość chłodzenia, temperatura nagrzewania i inne czynniki podczas obróbki cieplnej. Proces obróbki cieplnej jest procesem końcowym, a wszystkie procesy poprzedzające sadzą nasiona do obróbki cieplnej deformacji części. Dlatego badanie deformacji obróbki cieplnej nie może wyłącznie badać samego procesu obróbki cieplnej, ale powinno koncentrować się na strukturze, materiałach i wszystkich procesach przetwarzania części.

2. Proces wyżarzania

Metal odbiegający od stanu równowagi jest podgrzewany do wyższej temperatury, utrzymywany przez pewien czas, a następnie powoli schładzany do uzyskania struktury zbliżonej do stanu równowagi. Różne metody procesu są zbiorczo określane jako wyżarzanie. Celem wyżarzania jest ujednolicenie składu chemicznego, poprawa właściwości mechanicznych i wydajności procesu, wyeliminowanie lub zmniejszenie naprężeń wewnętrznych oraz zapewnienie odpowiedniej struktury wewnętrznej do końcowej obróbki cieplnej części.

3. Kompletny proces hartowania

Stal podeutektoidalna lub jej części są podgrzewane do temperatury powyżej punktu Ac3, a następnie chłodzone z szybkością chłodzenia większą niż krytyczna szybkość chłodzenia po utrzymywaniu w celu uzyskania struktury martenzytycznej. Obróbka cieplna mająca na celu poprawę wytrzymałości, twardości i odporności na zużycie nazywana jest całkowitym hartowaniem.

3. Przykłady testów deformacji części przy obróbce cieplnej

Nasza firma zajmuje się produkcją części do przekładni. Schemat ideowy i pozycja obróbki po obróbce cieplnej pokazano na rysunku 1. Przebieg procesu tej części to wygaszanie → kucie → normalizacja → toczenie wykańczające → frezowanie → wstawianie wielowypustu → golenie → nawęglanie → hartowanie → hartowanie → śrutowanie → szlifowanie → czoło samochodu i otwór wewnętrzny. Materiał to 8620RH, a wymagania techniczne obróbki cieplnej to: głębokość warstwy utwardzonej 0.84-1.34mm, twardość powierzchniowa 58-63HRC, twardość rdzenia 30-45HRC, struktura metalograficzna spełnia normę TES-003 standard.

Produkcja części jest stosunkowo duża, a materiały są przygotowywane w tandemie. Jego średnica jest duża (219.2～219.45 mm), grubość ścianki jest cienka (27.05 mm), a struktura nie jest całkowicie symetryczna, to znaczy, że czoło B ma otwór wewnętrzny o małej średnicy, podczas gdy A Strona czołowa jest wielowypustem wewnętrznym o dużej średnicy, który powoduje, że odkształcenia termiczne czoła (czoł A i B) tego typu elementów konstrukcyjnych mają cechy tendencji niespójnych.

Pod koniec 2016 r., po nagłej obróbce cieplnej gotowej części, bicie czoła B było poza tolerancją (proces wymaga, aby wartość bicia gorącej tylnej ściany wynosiła ≤0.06 mm), co spowodowało kształt bębna i kąt kierunku zęba poza tolerancją. Dla pozostałych części w partii, które zakończyły kucie i na gorąco proces obróbkiPodczas procesu obróbki cieplnej przeprowadzane są tymczasowe testy i procesy dostrajania, aby zmaksymalizować kontrolę odkształceń termicznych i zmniejszyć wskaźnik awaryjności części.

1. Oryginalny proces obróbki cieplnej części

Urządzeniem do obróbki cieplnej pierwotnie używanym do produkcji części jest pierścieniowy piec obrotowy z dolnym dnem do pracy ciągłej AICHELIN 42, który integruje wstępne utlenianie, nawęglanie, hartowanie, czyszczenie i odpuszczanie. Nawęglanie wykorzystuje azot i metanol jako podstawową atmosferę oraz aceton jako środek wzbogacający. Zgodnie z teorią atmosfery azot-metanol stosunek podaży to metanol: azot = 1L/h: 1.1m3/h, a miernik zawartości CO jest ustawiony na 20%. Oryginalny proces obróbki cieplnej to: wstępne utlenianie → nawęglanie → hartowanie w oleju → czyszczenie i odpuszczanie.

2. Tymczasowy test, proces dostrajania i analiza wyników procesu obróbki cieplnej

(1) Zwiększenie procesu wyżarzania i analizy wyników

Do wyżarzania stosowany jest piec do odpuszczania wysokotemperaturowego, proces wyżarzania jest ustawiony na 400 ℃ przez 2 godziny, a piec jest schładzany do 350 ℃, a następnie chłodzony powietrzem, a następnie nawęglany i hartowany. Odpowiadający jeden do jednego pomiar wartości skoku końcowego przed i po podgrzaniu.

(2) Dostosuj parametry mieszania hartującego i analizę wyników

Warunkiem dostrojenia parametrów procesu obróbki cieplnej jest zapewnienie, że części spełniają różne wskaźniki techniczne obróbki cieplnej wymagane na rysunku. Dla ogólnego procesu hartowania najbardziej idealnym stanem jest to, że część kończy przemianę martenzytyczną w ustalonym czasie dużej prędkości mieszania, a następnie zmniejsza szybkość chłodzenia w ustalonym czasie małej prędkości mieszania, aby zmniejszyć jej rozszerzalność cieplną. spowodowane skurczem na zimno może zminimalizować odkształcenia termiczne części, zapewniając jednocześnie wykonanie wskaźników technicznych obróbki cieplnej.

(3) Zwiększ proces wyżarzania + dostosuj parametry mieszania hartowania i analizę;

W oparciu o powyższe dwa testy (skok końcowy odkształcenia termicznego jest mały po dodaniu procesu wyżarzania (0.033), a parametry hartowania i mieszania są regulowane, skok końcowy odkształcenia termicznego jest duży (0.057), a dyspersja jest niewielka ( 0.015)), te dwie metody są jednocześnie Stosowane dla tej partii części, to znaczy części są najpierw wyżarzane, a następnie nawęglane i hartowane z ustawionymi parametrami mieszania i obserwuje się odkształcenie termiczne części.

Najpierw należy użyć pieca do odpuszczania wysokotemperaturowego do procesu wyżarzania + dostosować parametry hartowania i mieszania: użyć pieca do odpuszczania wysokotemperaturowego do procesu wyżarzania, a następnie dostosować parametry hartowania i mieszania do procesu nawęglania i hartowania. Wyniki pomiarów przednich i tylnych skoków obróbki cieplnej części pokazano na rysunku 5. Termiczny skok tylny spełnia wymagania procesu, średnie odkształcenie termiczne odkształcenia końcowego wynosi 0.034 mm, a odchylenie standardowe termicznego skoku tylnego wynosi 0.018.

Po drugie, użyj pieca pierścieniowego do procesu wyżarzania + dostosuj parametry hartowania i mieszania: biorąc pod uwagę problem logistyczny transferu, proces obróbki cieplnej jest dalej optymalizowany, a proces wyżarzania odbywa się w strefie wstępnego utleniania pierścienia piec. Zgodnie z wymaganiami procesu wyżarzania wchodzi do głównego pieca po przetrzymaniu w temperaturze 400°C przez 2 godziny nawęglania, przy jednoczesnym dostosowaniu parametrów mieszania.

Porównując powyższe cztery procesy dostrajania z pierwotnym procesem i wynikami jego odkształcenia termicznego, można zauważyć, że wartość termicznego skoku wstecznego procesu naprawczego polegającego tylko na regulacji parametrów hartowania i mieszania jest większa, czyli większa niż rodzaj procesu dodawania wyżarzania + regulacja parametrów hartowania i mieszania, a dobór tych ostatnich środków zaradczych Rodzaj procesu, biorąc pod uwagę możliwości zakładu produkcyjnego, lepszy jest rodzaj procesu wyżarzania w strefie wstępnego utleniania pieca pierścieniowego + regulacja parametrów mieszania niż typ procesu wyżarzania pieca do odpuszczania w wysokiej temperaturze + regulacja parametrów mieszania.

Wykorzystując zoptymalizowany proces rekultywacji: wyżarzanie w strefie wstępnego utleniania w piecu pierścieniowym + regulacja parametrów mieszania, produkowane są pozostałe części wsadu, a niewykwalifikowana szybkość części zostaje zmniejszona z 30% w nagłym czasie do 6 %, co znacznie obniża stawkę bezwarunkową, co skutecznie zmniejsza straty ekonomiczne firmy.

4, wniosek

Po obróbce skrawaniem dodanie procesu wyżarzania przed nawęglaniem i hartowaniem oraz dostosowanie parametrów mieszania hartującego może skutecznie poprawić odkształcenia obróbki cieplnej części i zapewnić wykonalny proces rozwiązywania podobnych problemów w przyszłości. Jednak deformacji części po obróbce cieplnej nie można całkowicie rozwiązać poprzez dostosowanie procesu obróbki cieplnej. Każdy proces przed ogrzewaniem będzie miał pewien wpływ na odkształcenie końcowej obróbki cieplnej. Zgodność produktu końcowego wymaga koordynacji i współpracy każdego procesu w celu znalezienia odpowiedniego procesu. W celu poprawy kwalifikowanego wskaźnika części i zapewnienia jakości produktu.

Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com/，thanks！

Blachy, beryl, stal węglowa, magnez, druk 3D, precyzja Obróbka CNC usługi dla przemysłu ciężkiego, budowlanego, rolniczego i hydraulicznego. Nadaje się do tworzyw sztucznych i rzadkich obróbka stopów. Może toczyć części o średnicy do 15.7 cala. Procesy obejmują obróbka szwajcarskaprzeciąganie, toczenie, frezowanie, wytaczanie i gwintowanie. Świadczy również usługi polerowania metali, malowania, szlifowania powierzchni oraz prostowania wałów. Zakres produkcji (m.in. aluminium odlewanie i odlewanie ciśnieniowe cynku,) wynosi do 50,000 XNUMX sztuk. Nadaje się do śrub, złączy, Łożysko, pompa, obudowa skrzyni biegów, suszarka bębnowa i podajnik obrotowy zawór Applications.PTJ opracuje strategię z Tobą, aby zapewnić najbardziej opłacalne usługi, które pomogą Ci osiągnąć swój cel, Zapraszamy do kontaktu z nami ( sprzedaz@pintejin.com ) bezpośrednio do nowego projektu.