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以局部加熱代替整體加熱方法

通過熱處理工藝優(yōu)化,達到節(jié)能的目的,是現(xiàn)代熱處理節(jié)能最有效手段之一。今天介紹兩例工藝。


1.以局部加熱代替整體加熱方法

應用實例:60Ti鋼中頻淬火取代20MnVB鋼滲碳制造十字軸

十字軸是汽車萬向節(jié)的重要零件,一直采用低碳合金鋼滲碳淬火工藝,其使用壽命在3km左右。改用低淬透性鋼中頻淬火工藝,不但節(jié)省材料費用和工藝費用,成本降低約50%,而且可提高零件使用壽命。


(1)60Ti鋼十字軸中頻淬火工藝:頻率為2500Hz,功率為18~25kW,變壓比12∶2,電壓350~450V,電流160~165A,加熱時間5.5min,用20℃自來水噴冷淬火,水壓0.3~0.4MPa,回火采用160~200℃自回火工藝。


(2)十字軸中頻淬火后的性能及成本如表1所示。

1  不同材料及工藝十字軸的性能及成本比較

鋼材

工藝

切削

性能

磨削

性能

彎曲疲勞

壽命/×106

扭轉(zhuǎn)疲勞

壽命/萬次

靜扭強

/N·m

成本

/(元/件)

20MnVB

滲碳淬火

良好

良好

0.23~0.62,個別>5

8.9

9721.6

2.131

60Ti

中頻淬火

良好

良好

5

60.4

11319

1.068


2.降低加熱溫度方法

鋼在二相區(qū)(亞溫)加熱淬火。亞溫淬火工藝的優(yōu)點是在保證材料強度、硬度的同時,使塑性和韌性得到改善,而且淬火變形或開裂傾向明顯減少,并可以顯著降低能耗。


應用實例:錐齒輪,外形尺寸為φ32.93mm×20mm,內(nèi)孔直徑10mm,材料為45鋼,要求調(diào)質(zhì)硬度220~250HBW,齒部高頻淬火硬度40~46HRC。


(1)原加工工藝路線

鍛坯→正火→粗車→調(diào)質(zhì)→機加工→高頻淬火→磨削內(nèi)孔,加工工序繁多,耗能多,成本高。對此,取消正火、調(diào)質(zhì),直接進行亞溫淬火,不僅保證了產(chǎn)品質(zhì)量,而且降低了生產(chǎn)成本。


(2)亞溫淬火工藝及效果

45鋼錐齒輪經(jīng)(780±10)℃鹽浴加熱,保溫8min,水冷,(320±10)℃保溫1h回火后,經(jīng)檢查齒部硬度42~45HRC,經(jīng)磁粉探傷檢查,未發(fā)現(xiàn)淬火裂紋。


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