tiedustella

Vaihteiston osien muodonmuutoksen ja lämpökäsittelyprosessin vaikutustekijät

Tiivistelmä: Tässä artikkelissa analysoidaan vaihteiston lämpökäsittelyn muodonmuutokseen vaikuttavia tekijöitä ja huomautetaan, että vaihteiston osien lämpökäsittelyn muodonmuutokseen vaikuttavat pääasiassa monet tekijät, kuten osan rakenne, materiaali, taonta, koneistus, lämpökäsittelytekniikka ja laitteet.

Lyhyt esittely hiilettävästä lämpökäsittelystä

Akseli ja sitä käytetään yleisesti autojen vaihteistoissa takomisen, normalisoinnin, koneistuksen, hiiletyksen ja karkaisun ja karkaisun lämpökäsittelyn jälkeen, saa leikkiä hiiltyneen kerroksen ja ytimen korkean kovuuden vuoksi, sillä on näiden organisaatioiden hyvät kattavat mekaaniset ominaisuudet, sekä Jäännösjännitys sammutuksen jälkeen akselin ja vaihteiston mekaanisissa ominaisuuksissa on ratkaiseva. Tällä hetkellä hiiletyslämpökäsittelyä käytetään laajasti yrityksessämme, ja se on myös suhteellisen kypsä lämpökäsittelyprosessi. Hiiletyksen tarkoituksena on saada aikaan korkeahiilinen pintakerros sekä vähähiilinen ydin, jotta varmistetaan ytimen korkea plastisuus ja sitkeys, korkea pintakovuus, parannetaan ytimen kovuutta, kulutuskestävyyttä ja väsymislujuutta. työkappale.

Lämpökäsittelyn muodonmuutoksen analyysi

1. Lämpökäsittelyn muodonmuutokseen vaikuttavat tekijät

Samalla lämpökäsittelyn kanssa osien muotoa ja kokoa on muutettava, mikä on seurausta kudosrasituksen, lämpöjännityksen ja painovoiman yhteistoiminnasta. Sekä rakenteellinen jännitys että lämpöjännitys ovat lämpökäsittelyjännitystä, ja rakenteellisella jännityksellä tarkoitetaan jännitystä, joka aiheutuu eri osien erilaisista muutoksista lämpökäsittelyn aikana kunkin osan erilaisesta jäähtymisestä johtuen. Lämpöjännitys on rasitusta, joka aiheutuu lämmön epätasaisesta laajenemisesta ja kylmän supistumisesta, joka johtuu työkappaleen kunkin osan lämpötilaerosta. Karkaisun aikana osien muodonmuutoksia esiintyy pääasiassa kahdenlaisia: geometrisen muodon muodonmuutos, pääasiassa koon ja muodon muodonmuutos, joka johtuu sammutusjännityksestä; Tilavuuden muodonmuutos on pääasiassa työkappaleen tilavuuden suhteellinen laajeneminen tai pieneneminen, joka johtuu ominaistilavuuden muutoksesta faasisiirtymän aikana.

Osien lämpökäsittelyn muodonmuutossammutusprosessi on juuri vapautettu osien mahdollinen jännitysmuodonmuutos, ja muodonmuutospotentiaalinen jännitys kertyy koko osien käsittelyprosessiin, voidaan tiivistää materiaalin kemialliseksi koostumukseksi, taonta taontalämpötila, jäähdytysnopeus takomisen jälkeen, syöttönopeuden, leikkausnopeuden, syöttömäärän, puristustavan työstöprosessi, lämpökäsittelyn lämmitysnopeus, jäähdytysnopeus, lämmityslämpötila ja muut tekijät. Lämpökäsittelyprosessi on viimeinen prosessi, ja kaikki alkupään prosessit hautaavat siemenet osien lämpökäsittelyn muodonmuutosta varten. Siksi lämpökäsittelyn muodonmuutosten tutkimuksessa ei voida tutkia pelkästään itse lämpökäsittelyprosessia, vaan siinä on keskityttävä osien rakenteeseen, materiaaleihin ja kaikkiin osien käsittelymenetelmiin.

2. Hehkutusprosessi

Prosesseja, joissa tasapainosta poissa olevat metallit kuumennetaan korkeampaan lämpötilaan, pidetään tietyn ajan ja jäähdytetään sitten hitaasti, jotta saadaan lähelle tasapainoa olevaa kudosta, kutsutaan yhteisesti hehkutukseksi. Hehkutuksen tarkoituksena on yhtenäistää kemiallista koostumusta, parantaa mekaanisia ominaisuuksia ja prosessiominaisuuksia, poistaa tai vähentää sisäistä jännitystä sekä tarjota sopiva sisärakenne osien lopulliseen lämpökäsittelyyn.

3. Suorita sammutusprosessi loppuun

Subeutektoidinen teräs tai sen komponentit kuumennetaan yli Ac3:n lämpötilaan ja jäähdytetään sitten kriittistä jäähdytysnopeutta suuremmalla jäähdytysnopeudella martensiittirakenteen saamiseksi. Lämpökäsittelyä lujuuden, kovuuden ja kulutuskestävyyden parantamiseksi kutsutaan täydelliseksi sammutukseksi.

Kolmen osan lämpökäsittelyn muodonmuutostesti esimerkki

Yrityksemme valmistaa eräänlaisia ​​vaihteiston osia. Tämän osan teknologinen prosessi on tyhjennys → taonta → normalisointi → hionta → hobbing → uran asettaminen → ajo → hiiletys → karkaisu → karkaisu → ruiskupuhallus → reunan hionta → päätypinta ja auton sisäreikä. Materiaali on 8620RH, lämpökäsittelytekniikan vaatimukset ovat: sammutuskerroksen syvyys 0.84 ~ 1.34 mm, pinnan kovuus 58 ~ 63 HRC, sydämen kovuus 30 ~ 45 HRC, metallografinen rakenne TES-003 standardin mukainen.

Osien tuotanto on isompaa, naru laitetaan tyyppivalmisteluksi, iso (219.2 ~ 219.45 mm) halkaisijaltaan, seinämän paksuus on ohut (27.05 mm) ja rakenne ei ole täysin symmetrinen, eli pienen halkaisijan reiän taivutuspuoli ja Halkaisijaltaan suuren sisäisen kiilapinnan lisäksi johda kahteen päätypinnan rakenneosaan A ja B (pää) lämpömuodonmuutossuunnan ominaisuudet ovat epäjohdonmukaisia.

Vuoden 2016 lopussa lopputuotteen taivutuspinnan juoksuvirhe (prosessi vaatii kuuman takapinnan kulumisarvoa ≤ 0.06 mm) äkillisen lämpökäsittelyn jälkeen, mikä johti rummun muodon ja hampaan juoksuvirheeseen. suuntakulma. Tämän erän jäljellä oleville osille, jotka on taottu ja käsitelty kuumarintamalla, väliaikainen testi- ja hienosäätöprosessi suoritetaan lämpökäsittelyn aikana lämpömuodonmuutoksen hallitsemiseksi mahdollisimman suuressa määrin ja vikojen vähentämiseksi. osista.

1. Osien alkuperäinen lämpökäsittelytekniikka

Osien alkuperäinen lämpökäsittelylaitteisto on AICHELIN42 asemarengas pyörivä pohja jatkuva uuni, asetettu esihapetus, hiiletys, karkaisu, puhdistus, karkaisu yhdessä. Hiiletys KÄYTÄ emäksisenä ilmakehään typpeä ja metanolia, rikastusaineena asetonia, typpi-metanoli-ilmakehän teorian mukaan syöttösuhde on metanoli: typpi =1L/h:1.1m3/h, CO-pitoisuuden arvomittari asetettu 20 %. . Alkuperäinen lämpökäsittelyprosessi on seuraava: esihapetus → hiiletys → öljyn karkaisu → puhdistus ja karkaisu.

2. Väliaikainen testi, hienosäätöprosessi ja lämpökäsittelyprosessin tulosanalyysi

(1) Lisää hehkutusprosessi ja tulosanalyysi

Käytetään korkean lämpötilan hehkutusta, hehkutusprosessiksi asetetaan 400 ℃ 2 tunnin ajaksi, ilmajäähdytys uunin jäähdytyksellä 350 ℃:seen ja sitten hiiletys ja karkaisu. Loppuhyppyarvot ennen ja jälkeen lämmityksen mitattiin yksitellen.

Hehkutettujen hiiletysosien päätyliuskan keskimääräinen lämpömuodonmuutos on 0.033 mm, mutta testitiedot ovat liian pieniä, joten ne ovat vain viitteellisiä.

(2) Säädä sammutuksen sekoitusparametreja ja tulosten analysointia

Lämpökäsittelyprosessin parametrien hienosäädön lähtökohtana on varmistaa, että osat täyttävät lämpökäsittelyteknisten tunnuslukujen suunnittelun vaatimukset. Yleiseen karkaisuprosessiin valmiiden osien ihanteellisin tila, jossa on nopea sekoitusnopeuden asettumisaika martensiittifaasimuunnos, ja seuraavassa hitaan sekoitusnopeuden asettumisaika jäähdytysnopeuden alentamiseksi lämpöpilssien kylmäkutistumisen muodonmuutoksen vähentämiseksi, tällainen kyky varmistaa täydelliset lämpökäsittelyn tekniset indikaattorit samanaikaisesti osien lämpömuodonmuutoksen vähentämiseksi. Vähennä nopean sammutuksen sekoitusaika 45 sekuntiin ja hitaan sammutuksen sekoitusnopeus 700 r/min ja säädä sammutussekoitusta.

Sekoituksen säätämisen jälkeen osien loppuhypyn mittaustulokset ennen lämpökäsittelyä ja sen jälkeen osoittavat, että osien keskimääräinen kuumamuodonmuutospäähyppy sammutussekoitusparametrien säätämisen jälkeen on 0.057 mm, mikä on vähemmän kuin keskimääräinen kuumamuodonmuutospää. osien hyppy alkuperäisten sammutussekoitusparametrien käytön jälkeen. Suurin osa sen hot back end humaloista kuitenkin ylittää tekniset vaatimukset, ja hot back end -hyplien keskihajonnan arvo on 0.015.

(3) Lisää hehkutusprosessi + säädä sammutuksen sekoitusparametreja ja analyysi

Perustuu edellä mainittuihin kahdentyyppisiin testeihin (lisäys hehkutusprosessin jälkeen vähemmän lämpömuodonmuutosta loppuhyppyä (0.033) ja sekoitusparametrien säätäminen kuuman muodonmuutoksen sammuttamisen jälkeen loppuhyppy suuri tilavuus (0.057), pieni erillinen (0.015)), kaksi menetelmää. käytetään eräosissa samanaikaisesti, osat ennen hehkutusta, kun olet käyttänyt säädettyjä sekoitusparametreja hiilettämiseen ja karkaisuun, tarkkaile sivuhypyn lämpömuodonmuutoksia.

A. Korkean lämpötilan karkaisuuunin käyttö hehkutusprosessissa + karkaisusekoitusparametrit: korkean lämpötilan karkaisuuunin käyttö hehkutusprosessissa, sitten sekoita säätämällä karkaisuparametreja hiiletys- ja karkaisuprosessissa, ennen ja jälkeen lämpökäsittelyn sivuhypyn mittaustulokset, kuten kohdassa kuva 5, näyttää hot back-end hypätä vaatimusten mukaisia ​​prosessin, keskimääräinen lämpö muodonmuutos lopussa hyppy 0.034 mm, kuuma back-end hyppy keskihajonta 0.018.

B. Rengasmaista uunia käytetään hehkutusprosessissa + sammutus- ja sekoitusparametrien säätäminen: logistisen kuljetusongelman huomioon ottaen lämpökäsittelyprosessia optimoidaan edelleen, hehkutusprosessi suoritetaan rengasuunin esihapetusvyöhykkeellä Hehkutusprosessin vaatimusten mukaisesti hiiletys viedään pääuuniin sen jälkeen, kun lämpötila on pidetty 400 ℃:ssa 2 tuntia, ja sekoitusparametreja säädetään samalla. Päätyhypyn mittaustulokset ennen osien lämpökäsittelyä ja sen jälkeen osoittavat, että lämpöhypy on teknisten vaatimusten mukainen. Keskimääräinen terminen muodonmuutoksen loppuhypyn arvo on 0.036 mm ja termisen takaisinhypyn standardipoikkeama on 0.017.

C. Yli 4 erilaista hienosäätöprosessia alkuperäisen prosessin kanssa verrattuna tuloksiin ja sen lämpömuodonmuutokseen, joka tunnetaan vain sekoitusparametrien sammutusprosessissa, kuuman takapään hyppyarvo on suurempi, on suurempi kuin lisäys prosessityyppien hehkutus + karkaisusekoitusparametrit, valitse luokan jälkeen korjaavat prosessityypit, valmistuksen toteutettavuus huomioon ottaen, rengasmainen uunin hapetusvyöhykehehkutus + sekoitusparametrin säätöprosessityyppi on parempi kuin korkean lämpötilan karkaisuuunin hehkutus + sekoitusparametrin säätö prosessin tyyppi.

Optimoidun korjaustekniikan käyttöönotto: rengasmainen uunin esihapetusvyöhykkeen hehkutus + sekoitusparametrin säätö, tämän erän jäljellä olevien osien valmistus, osien viallinen määrä äkillisestä 30 %:sta 6 %:iin, mikä vähentää huomattavasti viallista määrää, tehokkaasti vähentää yrityksen taloudellista tappiota.

D. Johtopäätös

Hehkutusprosessin lisääminen ja karkaisuparametrien säätäminen hiiletyksen ja sammutuksen jälkeen voivat tehokkaasti parantaa osien muodonmuutoksia lämpökäsittelyn jälkeen ja tarjota käyttökelpoisen korjaavan tekniikan samankaltaisiin ongelmiin myöhemmin. Mutta osien lämpökäsittelyn muodonmuutos ei ole vain lämpökäsittelyprosessin säätö voidaan ratkaista täysin, ennen kuin kunkin prosessin lämpökäsittely aiheuttaa tietyn vaikutuksen lopullisen lämpökäsittelyn muodonmuutokseen, lopputuotteen vaatimustenmukaisuus vaatii kaikki prosessit koordinoida, tehdä yhteistyötä toistensa kanssa, löytää sopiva prosessi, jotta voidaan parantaa osien laatua ja varmistaa tuotteen laatu.

Jaa tämä artikkeli alustallesi:

virhe:

Pyydä tarjous