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內花鍵精密鋼管在進行熱處理時,應該注意避免以下五點加熱缺陷
1.過熱
內花鍵精密鋼管熱處理過程中,過熱容易導致奧氏體晶粒的粗大,使機械性能下降。內花鍵精密鋼管過熱缺陷可以分為以下三種:
(1)粗大組織的遺傳:有粗大馬氏體、貝氏體、魏氏體組織的鋼件重新奧氏化時,以慢速加熱到常規的淬火溫度,甚至再低一些,其奧氏體晶粒仍然是粗大的,這種現象稱為組織遺傳性。要粗大組織的遺傳性,可采用中間退火或多次高溫回火處理。
(2)斷口遺傳:有過熱組織的鋼材,重新加熱淬火后,雖能使奧氏體晶粒細化,但有時仍出現粗大顆粒狀斷口。產生斷口遺傳的理論爭議較多,一般認為曾因加熱溫度過高而使MnS之類的雜物溶入奧氏體并富集于晶界,而冷卻時這些夾雜物又會沿晶界析出,受沖擊時易沿粗大奧氏體晶界斷裂。
(3)一般過熱:加熱溫度過高或在高溫下保溫時間過長,引起奧氏體晶粒粗化稱為過熱。粗大的奧氏體晶粒會導致鋼的強韌性降低,脆性轉變溫度升高,增加淬火時的變形開裂傾向。而導致過熱的原因是爐溫儀表失控或混料。過熱組織可經退火、正火或多次高溫回火后,在正常情況下重新奧氏化使晶粒細化。
花鍵加工機床(splinerollingmachine)是一種加工花鍵軸、花鍵孔或花鍵拉刀的花鍵側面或底徑表面的專門化機床。花鍵加工機床適用于汽車、拖拉機、飛機和機床等大批或成批生產的部門,分為銑床、磨床和少無切削加工機床等類型。花鍵軸銑床臥式布局,工件夾持在頭架和尾座之間,安裝花鍵滾刀的銑頭通常位于工件后側,滾刀主軸與工件主軸保持嚴格的運動聯系,按展成法進行加工,由工作臺或銑頭的移動實現沿工件的軸向進給,機床具有自動工作循環,生產效率高。
花鍵軸磨床臥式布局,工件以水平狀態夾持在頭架和尾座中,砂輪主軸位于工件上方并與其垂直,用修整成形的砂輪磨削各種截面形狀(如矩形、漸開線形和三角形)的花鍵軸,有的花鍵軸磨床已實現自動磨削循環,可完成工件的自動分度、自動進給和砂輪的自動修整、自動補償等動作。花鍵孔磨床有立式和臥式兩種,工件夾持在圓工作臺或定心卡盤上,直徑小于花鍵孔徑的成形砂輪作垂直或水平的往復運動進行磨削。花鍵軸冷打機床是無屑加工花鍵軸的機床,其布局有臥式和立式兩種。冷打時,工件邊旋轉邊沿軸向作進給運動,并在通過對稱配置的兩個高速旋轉打頭之間形成花鍵輪廓,生產效率高,適用于大量生產。
花鍵加工工藝
①目前外花鍵主要采用花鍵銑削加工,精度較高或有螺旋角要求的鍵齒也采用滾齒機加工,如汽車變速器輸入軸花鍵和重型卡車后橋減速器主動錐齒輪花鍵。外花鍵也可采用插削加工,如重型卡車變速器輸出軸花鍵。小模數外花鍵的無屑加工做為新工藝也逐步得到認可。常用的花鍵無屑加工有冷擠壓、冷軋等,特點是加工效率高,有助于提高花鍵的強度,如汽車半軸花鍵,凸輪軸花鍵等。
②內花鍵常用的加工方式主要是拉削,精度較好,加工效率高,成本較低,如各種凸緣花鍵。批量生產中花鍵的測量基本采用通正規檢查方法,同時用齒圈跳動來保證花鍵的精度。小批量生產的花鍵采用測量跨棒距的方式來控制花鍵的尺寸。精密花鍵也可采用測量中心來抽檢精度。
花鍵的類型有多種,常見的有矩形花鍵、漸開線花鍵、三角花鍵等;
成型方法也各不相同,根據工件材料、熱處理狀態、精度要求、批量大小等情況的影響;
1、拉制、推制:精度高,質量穩定性好,效率高,適合大批大量、專業生產。
2、銑加工:成型刀具,配合精度合適的工裝可以生產精度較高、質量穩定的產品,適合單件或批量生產,效率一般。
3、滾齒加工:使用展成法加工齒輪的方法,只適用于漸開線花鍵的成型加工。
4、磨削加工:精度要求非常高,常規加工方法難以達到,可以磨齒頂圓,齒根園或者花鍵兩側作用面,以提高加工精度,滿足裝配或使用要求。
5、一次成型,采用精密鑄、鍛一次成型;也可以通過粉末冶金一次成型;生產過程需要較精密的模具來保證其精度,適合批量大的生產規模,工件精度要求相對較低。
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精密管低溫回火脆性 合金鋼淬火得到馬氏體組織后,在250~400℃溫度范圍回火使鋼脆化,其韌性一脆性轉化溫度明顯升高。已脆化的精密管不能再用低溫回火加熱的方法,故又稱為%26ldquo;不可逆回火脆性%26rdquo;。它主要發生在合金結構鋼和低合金超高強度精密管等鋼種。已脆化精密管的斷口是沿晶斷口或是沿晶和準解理混合斷口。產生低溫回火脆性的原因,普遍認為:(1)與滲碳體在低溫回火時以薄片狀在原奧氏體晶界析出,造成晶界脆化密切相關。(2)雜質元素磷等在原奧氏體晶界偏聚也是造成低溫回火脆性原因之一。含磷低于0.005%的高純精密管并不產生低溫回火脆性。磷在火加熱時發生奧氏體晶界偏聚,淬火后保留下來。磷在原奧氏體晶界偏聚和滲碳體回火時在原奧氏體晶界析出,這兩個因素造成沿晶脆斷,促成了低溫回火脆性的發生。
精密管中合金元素對低溫回火脆性產生較大的影響。鉻和錳促進雜質元素磷等在奧氏體晶界偏聚,從而促進低溫回火脆性,鎢和釩基本上沒有影響,鉬降低低溫回火精密管的韌性一脆性轉化溫度,但尚不足以抑制低溫回火脆性。硅能推遲回火時滲碳體析出,提高其生成溫度,故可提高精密管低溫回火脆性發生的溫度。
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