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                热处理与机械≡加工经验分享

                放大字体  缩小字体 发布日期:2016-03-29  浏览次数:6237
                 热处理与机械加工经验分享
                 
                1. 对于机械切削〖加工,一般机加工硬度最◎好在HRC30左右;但由于性能要求,需要较高硬度+后切削,硬度可以△在HRC35~40.除了▂特殊铣齿等情况.硬度在HRC50左右也能切削;当然,现在国产︾刀具还不行,大部分需ω 要进口美国的\德国的等.
                2. 经渗碳淬火热处理后一般孔内径变形成椭圆,孔径变小,<Φ10留磨量为2-4丝;Φ10-Φ20为5-8丝;Φ20-Φ30为10-12丝;Φ30-Φ40为20丝;>Φ40为30丝以上,我们的零件壁厚在10mm左右,另外控制敏感零件的热处理▓变形量,预热工序也是】十分必要的
                3. 终锻温度过低会造成材料锻裂,如不经过恰当的组织再结晶退火或其他热处理,在最终热处理后会发现零件开裂,这是经热处理后所有应力释放的结果,很容易被别人误认为是热∮处理工艺不当造成的;另外○有些含特殊合金(如Cr)的零件锻造后如果堆放在一起,冷却速度不︼够,会在晶界出处析出网状碳,经热处理后开裂,也必须引起热处理工作者的注意!例如GCr15,CrWMn等零件,我就遇到过.
                4. 对︾于低碳合金渗碳钢,最佳切削硬度为160~180HB,实际生产中我们控制在140~210HB,硬度超过180HB刀具损〓耗大,低于160HB,尤〗其是硬度低至140HB左右又采用拉齿、插齿加工的话,粘刀现象严重,零件粗糙度很差。
                5. 对于齿轮的加工.我接触到的多是:调◥质来决定心部机械性能,然后做表面淬火¤的情况.因此,很多时候面临着基体硬度高,即调质♂硬度高,然后进行机加.铣︻齿或插齿.因此硬度都高.高到HRC35以上,要采用很好的□刀具.成本也增加▆不少.当然这样做(调质硬度高)的好处是,表↑面淬火后变形小,可以忽略,省去磨削■工序.
                6. 齿轮氮化前是否必须调质处理,我们一般是这样处理:碳钢不调质采用正火处理,合金钢则必须调质,且规定调质时的回火温度应比氮化温度高30℃左右。
                7. 齿轮加→工时,对切削加』工件,正火硬度180-200HB,挤压ㄨ加工件,正火硬度160-170HB,公差分配,机械加工公差占零件成品公差的1/3,热处理占2/3
                8. 齿轮轴,图纸规定齿部渗碳淬火♂,无齿一端端部均布6个螺纹孔,位置度要求0.06,且要求防淬硬。在制定加工路线时,主管工艺人员将相关人员召集在一№起讨论,有两种工艺流程1)涂料防渗、渗碳淬火▲后硬车碳层,存在防渗不佳机加工∏困难的问题;2)渗碳空冷、车碳层、加工螺孔、加热淬火,存在齿部和螺孔达不到图纸精度的风险;经过大家▲充分讨论分析,并根据工厂的实际情况将加工流程确定为:锻坯--等温正火--机加工(预留碳层)--涂料防渗、渗碳淬火--防渗部位软化退火--车碳层--加工螺孔 。这一流程并不一定是合理的,但经过有关人员分析讨论,却是目前公司最容易实现的加工流程
                9. 我公司是◆做紧固件生产的.紧固件生产所需要的线材一般都→要经过球化退火处理.而球化效果与↙材料退火前的拉拔比例有很大关系,为了找出最佳的拉拔比例,我们金相试验员与车间工人经过近四个月的摸索\试验,终于找到最佳方案
                10. 角铁热轧生产¤出来以后,先经过淬火,然后∑再回火。出现的问题是】:淬火后的工件变形比较厉害,经常碰感应圈。后期的回火后,无法保障工件是直线型的。解决:再保障连续生产,硬度达标的情况下,稍增大感应圈的间√隙,机械工艺上增々加多道辊,以保障工件生产出来后尽量为直线型。
                11. 产品淬火后,进行机加工㊣ ,由于他们只追求计件工资,往往进刀量过大,造成表面硬度严重退火,最终由于产品表面硬度低而退货,这种情◥况分析了多次,然而大多数人还是认为是热处理问题
                12. 一、做好原材料的检验工↓作,原材料检验♀不好热处理做的再好也可能会背黑锅。二、根据要加工工件的工艺性能,制定合理的热处理工〖艺,热处理工艺评定也要做好,当然工艺监督也很重要。三、热处理工序要为下一道工序做好基础,例如:工件变形带来的々机械加工难度(弯曲、变形等)加工余量、力学□性能指标、组织缺陷等。四、热处理一定要做好自检和例检,出现问题可以及∞时找到原因。
                13. 有的老板已经把产品加工好了,再拿来找我们热处理厂给他调质处理,真是晕,全部报废。有的产品要氮化不变ぷ形,之前没经过消应退火,已精磨好ㄨ了,做了也白做,肯定变形。这些老╳板都是钱买学问!
                14. 机械加工与热处理的公差分配应按成品↑要求分成1:2,如成品要求为0.15,则机械加工的公差控制在0.05以内,热处理控制在0.1以内.
                15. 加热看平衡图,冷却看C曲线
                16. 长轴件42CrMo材料成型过程:调质+机加工
                热处理过程中由于炉体变形∩和钢件本身内部应力等№问题,以及吊装过程中变形和淬火∩过程中的大变形,工件进入机械加工工艺前,工件※变形非常大,这里采取水压机矫直,一般在回火后300-400度出炉上矫直机进行热矫。之后进行机械加工,有效控制了余量↓和机加工材料损耗。 这里注意到,如果热处理吊★装,工艺及后续矫直工▲艺如果不能做到保证工件直卐度,机械加工将很难将工件加工出来,甚至造成报废
                17. 对于调质后板类的加工,往往切削过程中由于施工者走刀大,造成应力变形。对此我们加工过程中加入∩低温退火工序。效果』比较好
                18. 对于低碳◆合金渗碳钢,最佳切削硬度为160~180HB,实际生产中我们控制在180~210HB,硬度180HB刀具切削性能好,低于160HB,尤其是♀硬度低至140HB左右粘刀现象严重,零件粗糙度很差。对于淬火件,必须留过渡R,以防∑淬火裂纹。还必须考★虑材料性能-是涨是缩。
                19. 弹簧用钢,碳素▓弹簧钢和1Cr18Ni9弹簧钢;齿轮用钢,20CrMnTi、40Cr及38CrMoAl用钢等等
                20. 我是轴承行业的,就我们的行业先简单的谈一下,首先,在锻造方面,退火组织一定要在合格范围之内,否则在热处理过程中就会产生裂纹等问题,我ζ们遇见过!其次在粗车加工▽方面,进刀量尽量的要小,如果进刀量大了,产生的切削应力很大,这对淬火变形的影响比较大。再者,我们热处理,要把工艺的问题弄明白,这样要熟悉自己的热处理炉,然后工人要配合的≡去工作,保质保量。最后,磨削部分,因为磨削会产生磨削应力,对精密产品影响●较大,所ζ 以在来一次稳定化回火。
                21. 大★型铸钢件热处理之后,材料内部产生多方向的开裂.后来经铸件厂,机加工厂,热处理厂和业主各方共同开会讨论,得出的结论是:由于先粗加工再正火,中间孔位的部分加工时々留了一圈凸缘,热处理时应◥力集中造成开裂.现在的改进措∞施是:粗加工拉毛刀,表面光出即可,热处理之后再做半精加工和精加工.
                22. 我也是搞轴承热处理,从我工作角度来看我认为,机加工◥就是潜在的“魔鬼”,举例如下:外径120左▂右套圈外圈,车加工有时候为了提高产量,吃刀☆量贼大,有的车出来后滚到出颜【色都变了。有的车成品椭☉圆度超过标准要求,直接往地上砸,砸到合格范围为止,再者车加工有时候留量很不均匀,同一批产品大的相差0。60mm。乱弹琴!热处理后出现的现象就是变形大 膨◥胀量很不均匀(反映出来了∩)
                23. 我接触到得Ψ客户用马氏体不锈钢做刀的热处理:客户做刀一般都是用冷轧退火后的材料做加工,基本加工完后进行淬火处理提高硬度,其硬度范围由200HV左右升高到≡900—1000HV以上,然后为了提高材料的耐◥磨性和消除材料的残余应↘力,通过低温回火来做成成品。
                24. 1.材料本身▆是否存在缺陷(我们厂里进口的材料▓,金相分析发现存在带状偏析及夹杂物超标,而且心部硬度超低,可老外的答复是可以用,符合你们国家的国标要求。晕)2.前道热处理准备对后续热处理的影响(我是搞表面》淬火的,经常是前道工序组织准备有些许╲小问题,到了最后这道工序◆反映出来了,自己给自己找事。倒)
                25. 机加工师傅送来一批材质M2的变径冲头要求热处理,硬度要求不低于64HRC。我说:你这批冲头不好用,硬度要求不高我可以满足,但你使︻用时会出问题。变径处加工要有过◣渡要求光洁度。机加工师傅说:原来用Cr12做,不耐用所以选№择M2材质的,这种材质最高可以达到66HRC,64已经降低要☆求了,机加工原来都是这么做的。就这样干吧没问题。热处理后没几天机加工师傅就来了出现问题
                1、使用时冲头会一块一块的掉。(硬度ξ高脆性大,冲击时头部◆会碎掉,冲头硬√度一般控制在62HRC)  要根据使用方式,确定性能要求,不要一味挖掘材料最高性能。
                2、冲头会从变径处断。(有热处理要求的工件变径或尖角部位必须平稳过♂渡)
                26. 热处理的后序处●理,如果∞使用到酸,有些产品要注意氢脆。我在热︾处理弹簧片时,厂家反映脆断,热处ω 理检测硬度、弹性、组织没问题,问题出在酸洗产生氢脆。
                27. 专业车有弹簧夹头装夹,车出来的一般就是留量大小的问题。如果轴承量太』小,没有卐合适的夹具,用三爪卡ξ盘、四爪卡盘装夹,为了赶工时车削时进刀量大,卡盘就必须夹得很紧。车完量尺寸很好,三角、椭圆、四方都不错,淬火以后弟兄们就哭吧,三角、四方、椭圆,我们就吃过这个Ψ 亏,淬火前↙椭圆0.10mm,淬火后三角3mm,亏了师傅教了一首绝◤招,一次上三个、四个回火顶【子,才把活交代下去
                28. 对于机械切削加工,一般机加工硬度最好在HRC30左右;但由于性能要求,需要较高硬度+后切削,硬度可以在HRC35~40.
                29. 比如高◥频淬火裂纹的问题,容易淬裂是由于机加淬火部位加工光度不够,应力集造成的。热处理硬度太高了,机加工不动的问题。棒料调质尺寸太长太大容易变形问题。热处←理硬度不均匀问题。机加进〖刀量大,容易变形。机↘加混料问题,造成热处理事故。
                30. 索氏体是←形成于650-600摄氏度之间的细片层状珠光体,回火索氏体是马氏体经高温回火后得到的,由已再结晶的铁素体和均匀分布的细粒状渗碳体所组成。F失去原M形态,成为多边形颗㊣粒状,同时渗碳体聚集长大。托氏╲体是极细片层的珠光体,回火托【氏体是马氏体中温回火得到的,由尚未发生再结晶的针状铁》素体和弥散△分布的极细小的片状或粒状渗碳体所组成。形态仍为淬火M的片状或板条状。马氏体为碳在α-Fe中过饱和的固〓溶体,形○态为片状或板条状,回火马氏体由过◢饱和的α相与其共格的ε-Fe2.4C组成,形↓态保留原M形状
                31. 索氏体,托氏体,珠光体,这三种组织是相似的,都是№片状的铁素体和渗碳体组成的,区别就是三者的片间距不同珠光体>索氏体>托氏体
                32. 1.《合金钢手册》(上)(北京:冶金工↑业出版社,1984.)对“调质”定义如下:利用淬火和中温(或高温)回火以得到所需要的强度卐和韧性的热处理工艺,同时它ζ指出:适于进行调质处理的钢◆叫调质钢;它对索氏体定义为:①奥氏体在约600℃分解成的细珠光体,也有人把它叫索氏体或一次索氏体。为避免※混淆起见,应废弃※这种称谓,称♂其为细珠光体;②索氏体,以前叫二次索氏体或回火索氏体,现用做专指在高温较长时◥间回火时,碳化物已聚集在铁素体内均匀分布的、在大约1000倍显微镜下可清¤晰看到的较大颗粒的显微组织。
                   2.《热处理指南》(上)(北京:机械工业〖出版社,1987.):所谓调质,就是使钢的组织变成索氏体的热☆处理工艺;而索氏体是一种高温回火组织,在约600℃的温卐度回火所形成的组织叫索氏体。这』种组织的特点是:在充分发达卐的等轴铁素体中弥散分布着细小的球状渗碳体,索氏体组织具有适中的强度和优异的冲击韧性,最适用于机器结构用钢。
                   由此可见,这两个文献虽然对“调质”和“索氏体”的定义不完全相同①,但可以说是大〓同小异。
                   所以我个人认为:细珠光体和索氏体的最大区别有两个方面:①二者的ㄨ形态不同,细◥珠光体有两种形态,一种是片层状,一种是颗▅粒状;而索氏体是一种球状或颗粒状组织;②二者的∑形成条件不同,值得强调的是:这里所说的形成条件不同不是指♂它的形成温度「不同,而是指:珠光体(当然也包括细珠光体)是在(奥氏体)冷却过程形成的,而索氏体则是在淬火后的加热过程形成的!
                   一言蔽之,珠光体是在冷却过程形成的组织,其形态有片层状和颗粒状两种;索氏体是在加热过程〖形成的组织,其形态是颗◎粒状!
                   另外,《热处㊣ 理须知》(上)(北京:机械工业出版社,1988.)也将珠光体定义为奥氏体的缓冷组织,它的粗细与缓冷的具体速ぷ度(如风冷、空冷、炉冷)有关,风冷时最为←细密;而索氏体是一种高温回火组织。
                 
                关键词: 热处理 机加工
                 

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