我公司最近承攬一批集團(tuán)內(nèi)部鋼拉桿零件熱處理，該零件材質(zhì)為35Cr長(zhǎng)度2～12m，直徑為80mm，因零件尺寸太長(zhǎng)，如果采用油淬火，所需淬火油約100t，一次性投入太大。而且零件尺寸較大，淬火時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量油煙，對(duì)環(huán)境污染很大，經(jīng)綜合考慮采用水空交替淬火替代油淬火。為保證獲得最佳工藝，確保工藝成功率，與上海交通大學(xué)合作，采用同種材料、同種規(guī)格的試棒進(jìn)行了3次工藝試驗(yàn)。
1、試驗(yàn)工程
工藝試驗(yàn)如下：材料尺寸為φ 80mm×300mm，將試樣編號(hào)為1#、2#、3#，并分別作標(biāo)記。取樣部位：半徑1/2R ，圓棒長(zhǎng)度方向100～200mm，軸向取樣。淬火加熱工藝：860℃×2h;回火工藝：560℃×3h。淬火冷卻工藝見表1。
水空交替淬火的核心在于水空交替的時(shí)間，既能得到淬火馬氏體又能保證淬火溫度盡量低，盡量減少淬火應(yīng)力。35CrMo在760℃左右從奧氏體中開始有鐵素體析出，在720℃左右開始析出珠光體，680℃時(shí)轉(zhuǎn)變完成，馬氏體轉(zhuǎn)變溫度在360℃左右，所以首次空冷必須保證零件溫度在760℃以上進(jìn)行水冷，二次空冷時(shí)零件最高溫度在360℃以下，才能保證該零件能得到淬火馬氏體。
2、零件檢測(cè)
該零件技術(shù)要求是保證零件力學(xué)性能，對(duì)硬度無要求，具體要求如下：在1/2R 部位取樣。檢測(cè)項(xiàng)目見表2。
將尺寸φ 80mm×300mm試樣進(jìn)行淬火、回火處理。然后在軸向中間部位截取100mm長(zhǎng)度，在1/2R 處沿軸向取樣，具體取樣位置如圖1所示。
按照《GB/T228-2002金屬材料 室溫拉伸試驗(yàn)方法》和《GBT229-2007金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法》規(guī)范要求，在拉伸試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，在沖擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，結(jié)果見表3。
3、試驗(yàn)結(jié)果
從試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析1#、2#工藝達(dá)到技術(shù)要求，3 #工藝未達(dá)到技術(shù)要求，2#工藝數(shù)據(jù)優(yōu)于1#工藝，最后決定采用2#工藝進(jìn)行試生產(chǎn)，試驗(yàn)零件如圖2所示。前三批零件檢驗(yàn)數(shù)據(jù)見表4 。各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了技術(shù)要求，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，圓滿完成工藝試驗(yàn)。
4、試驗(yàn)總結(jié)
要積極學(xué)習(xí)新工藝新方法，提高我們的工藝水平。減少環(huán)境污染，降低生產(chǎn)成本。在進(jìn)行新工藝時(shí)，定要做好工藝試驗(yàn)，以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，選擇最佳工藝。進(jìn)行工藝試驗(yàn)時(shí)要循序漸進(jìn)，先試樣，后小批量，最終實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，減少零件質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。
來源:河北鋼鐵集團(tuán)宣工公司作者:劉振邦
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