河北宣化工程機(jī)械股份有限公司 （張家口 075100） 孟萬玲 姚衛(wèi)東

我分廠加工的推土機(jī)變速箱操縱軸，采用45鋼，該零件過渡區(qū)有花鍵，具有較大的淬火裂紋敏感性，在熱處理淬火生產(chǎn)中存在著較高的廢品率，其主要體現(xiàn)在零件產(chǎn)生裂紋而報(bào)廢。

1. 確定可能出現(xiàn)的問題

主要考慮設(shè)備運(yùn)行是否正常，操作者是否按工藝流程加工，熱處理工序是否符合要求等。經(jīng)逐項(xiàng)排查發(fā)現(xiàn)：操縱軸的調(diào)質(zhì)沒有達(dá)到工藝要求，鹽浴爐淬火工藝不完善。

2. 操縱軸的調(diào)質(zhì)工藝分析及具體操作

（1）操縱軸技術(shù)要求 調(diào)質(zhì)處理后硬度248～302 HBW。對(duì)操縱軸試樣做剖檢并進(jìn)行金相分析。金相分析結(jié)果：組織為索氏體、細(xì)珠光體混合組織，分布有大量半網(wǎng)狀鐵素體（見附圖）。

（2）合理的調(diào)質(zhì)方法 調(diào)質(zhì)是淬火+高溫回火，45鋼淬火溫度實(shí)際操作中一般取上限。雖然偏高的淬火溫度可以使工件加熱速度快，表面氧化層減少，但為使工件的奧氏體均勻化，就需要足夠的保溫時(shí)間，因?yàn)?5鋼淬透性低，故應(yīng)采用冷卻速度快的10%鹽水溶液，工件入水后應(yīng)該淬透，而不是冷透，當(dāng)工件冷卻到180℃左右時(shí)采取緩冷，45鋼調(diào)質(zhì)淬火后硬度要達(dá)到55～59HRC。45鋼淬火后的高溫回火，加熱溫度通常在560～660℃，硬度要求在22～34HRC，回火后硬度取決于回火溫度，與回火時(shí)間關(guān)系不大，但必須回透，一般工件回火保溫時(shí)間在1h以上。附圖金相組織中出現(xiàn)的索氏體甚至鐵素體依然保留在基體中，就是保溫時(shí)間不足（40min）和加熱溫度不高（450℃）造成的。

組織照片

3. 鹽浴爐淬火工藝分析及具體操作

操縱軸淬火硬度50～55HRC，過渡區(qū)有鍵槽，具有較高的淬火裂紋敏感性，分析裂紋原因?qū)儆诩辛鸭y。由于操縱軸生產(chǎn)批量大，如果更換材料則成本費(fèi)用增加很多，況且主機(jī)裝配上的結(jié)構(gòu)也不能改變，因此針對(duì)熱處理工藝進(jìn)行改進(jìn)，使零件淬裂率降至2%。鹽浴爐淬火采取了幾點(diǎn)具體措施：

（1）淬火前在200～300℃進(jìn)行一次預(yù)熱，作用是減少工作表面溫度造成的熱應(yīng)力。

（2）加熱到奧氏體化溫度出爐后，采用在空氣中預(yù)冷到稍高于相變點(diǎn)溫度再進(jìn)行淬火，這樣可以減少產(chǎn)生淬火應(yīng)力。預(yù)冷對(duì)于易產(chǎn)生應(yīng)力集中裂紋的特殊結(jié)構(gòu)零件尤為重要，效果明顯，

（3）淬火冷至200～300℃時(shí)即從淬火冷卻介質(zhì)中取出零件，進(jìn)行自回火。

（4）及時(shí)回火。淬火不冷到底（即靠余熱自回火）并及時(shí)回火是防止開裂的有效措施。

除集中裂紋外，零件還可能出現(xiàn)縱向裂紋和橫向裂紋。對(duì)于縱向裂紋可降低到Ms點(diǎn)以下的冷卻溫度，可以有效地避免這類裂紋；對(duì)于橫向裂紋可提高淬火溫度，增加淬硬層深度，使淬硬層過渡區(qū)、延伸區(qū)延伸到心部，當(dāng)然，要防止工件過熱問題。另外，在工件淬火后及時(shí)提出淬火冷卻介質(zhì)，使工件保持一定溫度（200～300℃）進(jìn)行自回火或及時(shí)回火消除應(yīng)力，這些對(duì)防止所有淬火裂紋都是十分有效的。

4. 效果

通過上述的生產(chǎn)實(shí)踐，操縱軸零件的熱處理質(zhì)量有了顯著的改善。另外，把這些措施和經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于工裝工模具上，同樣取得了良好的熱處理質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。