齿圈是经过加热之后镶在飞轮外缘上的,冷却之后紧固于飞轮外缘上,用来与起动机齿轮啮合,带动曲轴旋转,起动发动机的,齿圈一般要求具有高的硬度、耐磨性和使用寿命,为此我们常用高频加热炉对齿圈进行热处理。但是,由于受操作工艺及设备自身因素因素的影响,工件会产生一些淬火缺陷,如硬度达不到要求等。今天,我们就看一下这些缺陷产生的原因及其改进工艺。
齿圈零件采用45钢制造,工件尺寸为直径800mm x50mm。生产中发现,调质后齿圈硬度偏低,约为15-30HRC,造成大批工件报废。大齿圈原工艺为:毛坯-830℃x2h正火-粗车-调质处理,860℃x1h水淬+540℃X1h回火。生产中检测发现,大齿圈正火温度为830℃,实际工件温度仅790℃。检查发现,金相组织中白色块铁素体呈网状发布于奥氏体晶界上,说明工件加热温度低并且时间短,造成工件硬度低出现软点缺陷。测试硬度为17 -30HRC,不但硬度低,而且分散,离散度大,由此造成大批大齿圈报废
据此,查明工件异常组织是由于加热温度低和时间不足引起的,同时,淬火转移缓慢和冷却介质冷却不足,使工件异常组织和性能加剧恶化,造成大量工件失效。为此,提出改进工艺如下:调质处理,860℃X1.5h,10%(质量分数)NaCI水溶液淬火冷却+520℃x2h回火,回火后校直,然后进行480℃x4h去应力退火处理。齿圈采用高频加热炉淬火时工件快速移动,齿圈淬火在30s内淬入10%(质量分数)NaCl水溶液中,淬火时工件垂直入淬火液,以减少齿圈变形。
齿圈作为汽车上的重要零件,它的好坏直接影响着汽车的整体运行。许多厂家采用上述工艺改进措施后,工件金相组织为回火索氏体组织,工件硬度为28-32HRC,各项技术指标合格,满足了技术要求指标,生产运行良好。
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