鍛件的滲碳工藝流程

鍛件滲碳裝爐

滲碳鍛件疊加，相當(dāng)于增加齒寬，使徑長比減小，有利于減小翹曲、橢圓畸變，其裝爐方式如圖3所示。滲碳后冷卻時(shí)，疊加鍛件上下端面冷卻相對(duì)較快，其收縮量相對(duì)較大，產(chǎn)生腰鼓形特征。由于降溫至650 ℃之前在爐內(nèi)冷卻，冷卻均勻，鍛件在剛性較差的高溫區(qū)產(chǎn)生的橢圓、翹曲畸變較小，所以僅產(chǎn)生腰鼓形特性。

鍛件滲碳工藝

工藝路線采用重新加熱淬火，重新加熱可防止20CrMnMo 長時(shí)間滲碳產(chǎn)生的晶粒粗化問題，同時(shí)可通過對(duì)滲碳后畸變測量、校正以及組織檢測來調(diào)整淬火工藝。滲碳升溫越快，產(chǎn)生熱應(yīng)力越大，與殘余機(jī)加工應(yīng)力疊加，將產(chǎn)生較大畸變，因此必須階梯升溫。滲碳必須低溫出爐，若760 ℃出爐，滲層將產(chǎn)生不均勻相變，將在次表面產(chǎn)生淬火馬氏體組織，比容增大，表面受拉應(yīng)力，尤其在冬日，20CrMnMo 鍛件置入緩冷坑時(shí)，產(chǎn)生裂紋幾率大增，而且淬火馬氏體組織將使?jié)B碳畸變?cè)黾印B碳后期650 ℃保溫將使表面獲得均勻的共析組織，消除應(yīng)力，為淬火做準(zhǔn)備。

鍛件滲碳后校正

對(duì)于硝鹽介質(zhì)而言，滲碳畸變量與淬火畸變量間存在一定比例關(guān)系，一般淬火橢圓畸變量在滲碳畸變基礎(chǔ)上增加30%～ 50%，一定意義上控制滲碳畸變即可有效控制淬火后畸變，因此控制滲碳畸變或者說控制淬火前畸變成為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。若滲碳后檢測發(fā)現(xiàn)橢圓大則需進(jìn)行校正。校正采用千斤頂對(duì)整體加熱齒圈橢圓短軸熱頂，若鍛件加熱溫度低，如280 ℃，此時(shí)鍛件強(qiáng)度高，且低溫時(shí)彈性區(qū)大，發(fā)生塑性變形難度大，隨著溫度升高，彈性區(qū)將減小，校正難度降低；若加熱溫度太高則操作困難，實(shí)踐證明加熱至550 ℃校正效果較好，彈性區(qū)大幅降低，低應(yīng)力即可產(chǎn)生塑性變形。實(shí)踐證明滲碳后校正加去應(yīng)力處理，淬火后畸變不會(huì)反彈，通過滲碳后校正有效解決淬火畸變累積問題。

鍛件淬火裝爐

鍛件上下端面熱量不平衡，冷卻時(shí)上端面散熱快，漲大量相對(duì)較大，滲碳后測量畸變，鍛件裝爐規(guī)則為上端面齒頂圓小于下端面齒頂圓，齒圈間墊塊隔開。根據(jù)滲碳后畸變情況調(diào)整淬火裝爐，滲碳腰鼓形特征分割于單個(gè)鍛件將產(chǎn)生某一錐度值。合理利用滲碳產(chǎn)生的腰鼓形，可以實(shí)現(xiàn)硝鹽淬火上下端冷卻差異導(dǎo)致的錐度與滲碳腰鼓錐度抵消，實(shí)現(xiàn)小錐度畸變。

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