关于特长大轴类型渗碳淬火变形问题

小袁 · 发表于 2014-4-16 21:41:10

昨日一朋友说到他单位碰到18cr2ni4w材质的大轴渗碳，（直径200mm.长4000mm）

最后淬火变形量5cm.经高温校正；再经回火，再淬火变形依然很大。

那里的设备是这样的，台车渗碳炉，横着装炉的，竖着下油淬火的。

工件深层要求是2.2mm；

热处理工艺为，预热-渗碳-冷却（冷却方式不明，估计是在保护气氛中冷）-多次高回-再次加热淬火
过程中各项参数不明，我们重点讨论如何控制变形。望各位见谅。

小袁 · 发表于 2014-4-16 22:05:36

本帖最后由小袁于 2014-4-17 01:18 编辑

学生的看法是：既然是横着放，那么工件就要添加多个垫块使工件受力均匀；
                        吊起工件过程中也有一个受力过程，工件重达一吨，
                        就算过程操作得当工件最少也要承受相当于自身重量二分之一的力，
                        这里不知是否超过工件此时的屈服点，操作不当受力更大；

                     我认为最关键的是在淬火冷却阶段，工件太长不能瞬时浸没，冷却必定不能均匀冷却。
                     这里这种受力复杂希望有老师可以帮忙分析。
                  我的想法是既然开始不能均匀冷却，干脆就再工件浸没前不开搅拌，等工件浸没后再开强力搅拌
                  这样冷却更均匀。使整个冷却节奏为“慢，快，慢”

小袁 · 发表于 2014-4-16 22:10:31

小袁发表于 2014-4-16 22:05
学生的看法是：既然是横着放，那么工件就要添加多个垫块使工件受力均匀；
吊起 ...

“慢，快，慢”这样的淬火节奏，应该只适合尺寸比较大的工件，若是尺寸太小就不可行了。

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-4-17 09:24:26

台车炉横躺着装炉渗碳，然后出炉吊起竖直下油槽，吊起来的时候会发生什么？

这样的长轴渗碳淬火，最好直接采用深井炉吊挂渗碳淬火，否则，变形根本无法得到有效控制。

aaron01 · 发表于 2014-4-17 09:27:21

横放这样的轴？老外了吧。{:soso_e120:}

aaron01 · 发表于 2014-4-17 09:44:59

这个问题大家思考一下，做一下受力分析，就会了解发生严重变形的原因了，我会给最佳答案的朋友加分的，多加点。{:soso_e113:}

孤鸿踏雪 · 发表于 2014-4-17 09:52:59

本帖最后由孤鸿踏雪于 2014-4-17 10:13 编辑

小袁发表于 2014-4-16 22:05
学生的看法是：既然是横着放，那么工件就要添加多个垫块使工件受力均匀；
吊起 ...

既然是横躺着在台车炉渗碳，可以另做一个托架，待渗碳结束出炉后，长轴滚到托架上，吊起托架横躺着淬入油槽，当然，这需要油槽有足够的长度而不是深度。

吉祥如意 · 发表于 2014-4-17 10:10:02

如何理解高温校正？

吉祥如意 · 发表于 2014-4-17 10:37:29

是光轴，还是台阶轴？

aaron01 · 发表于 2014-4-17 11:36:10

吉祥如意发表于 2014-4-17 10:10
如何理解高温校正？

应该就是我们常说的热校吧？

小袁 · 发表于 2014-4-17 14:08:16

吉祥如意发表于 2014-4-17 10:37
是光轴，还是台阶轴？

光轴。。。。。。

吉祥如意 · 发表于 2014-4-17 14:41:11

建议此轴经渗碳调质校直后，采用感应淬火方式处理。

小袁 · 发表于 2014-4-17 14:45:41

吉祥如意发表于 2014-4-17 14:41
建议此轴经渗碳调质校直后，采用感应淬火方式处理。

心部硬度能达到要求吗？

吉祥如意 · 发表于 2014-4-17 15:03:19

小袁发表于 2014-4-17 14:45
心部硬度能达到要求吗？

前序控制。

小袁 · 发表于 2014-4-17 15:23:57

吉祥如意发表于 2014-4-17 15:03
前序控制。

渗前控制是不可能的，难道是渗后氮气风冷，再表淬？
理论可行，但这样的话表面应力效果就和整体淬火效果有所不同了吧！

吉祥如意 · 发表于 2014-4-17 15:25:57

小袁发表于 2014-4-17 15:23
渗前控制是不可能的，难道是渗后氮气风冷，再表淬？
理论可行，但这样的话表面应力效果就和整体淬火效果 ...

心部硬度是通过回火控制的。

小朱 · 发表于 2014-4-17 19:44:54

小袁发表于 2014-4-17 14:08
光轴。。。。。。

小袁，你上课没有注意听讲，上面还有一个很大的齿轮呢

小朱 · 发表于 2014-4-17 19:45:11

小袁发表于 2014-4-17 14:08
光轴。。。。。。

小袁，你上课没有注意听讲，上面还有一个很大的齿轮呢

小朱 · 发表于 2014-4-17 19:47:09

吉祥如意发表于 2014-4-17 10:37
是光轴，还是台阶轴？

禀告师傅，一头还有一个很大的齿轮的

小袁 · 发表于 2014-4-17 20:08:40

小朱发表于 2014-4-17 19:45
小袁，你上课没有注意听讲，上面还有一个很大的齿轮呢

先分析简单的，再分析复杂的，也未尝不可。

小袁 · 发表于 2014-4-17 20:10:35

发帖不易，路过的版主加加分，且行且珍惜哇！

小袁 · 发表于 2014-4-18 01:09:37

吉祥如意发表于 2014-4-17 14:41
建议此轴经渗碳调质校直后，采用感应淬火方式处理。

原来是“渗碳后调质”后表淬处理，这样表面心部硬度都可以满足，可是这样的话表面的应力状态是怎么样呢？

小袁 · 发表于 2014-4-18 02:47:54

aaron01 发表于 2014-4-17 09:44
这个问题大家思考一下，做一下受力分析，就会了解发生严重变形的原因了，我会给最佳答案的朋友加分的，多加 ...

我做一个横着下油淬火变形分析““淬火前期受热应力为主，中部凸起，淬火后期受组织应力为主中间凹陷，是否发生变形主要看这两个力只和是否达到材料在该温度的屈服点，表面依然是压应力，”

ydy · 发表于 2014-4-19 11:14:18

应该考虑吊装处理{:soso_e120:}

fjg · 发表于 2014-5-3 10:56:30

以前干过3000mm的，直径是200的，都是用的自然垂直吊装的！

龟山淬火 · 发表于 2014-5-3 11:25:39

建议啊，渗完后降温到600°，再短时快速升到淬火温度，吊起淬火。

沧海一声笑 · 发表于 2014-5-3 12:03:53

龟山淬火发表于 2014-5-3 11:25
建议啊，渗完后降温到600°，再短时快速升到淬火温度，吊起淬火。

淬硬层不影响吗？？{:soso_e129:}

龟山淬火 · 发表于 2014-5-3 12:45:21

在不热透的情况下，心部800°，淬火层是淬火温度

小袁 · 发表于 2014-5-3 14:47:11

龟山淬火发表于 2014-5-3 11:25
建议啊，渗完后降温到600°，再短时快速升到淬火温度，吊起淬火。

是个新思路！！！

hnhxslr · 发表于 2014-5-3 16:37:21

小袁发表于 2014-4-17 20:10
发帖不易，路过的版主加加分，且行且珍惜哇！

给有大炉的厂家一点活路完事了，费劲到最后不一定有好的效果，如需要给你推荐一家军工企业，

灵猫 · 发表于 2014-5-3 20:48:33

找有设备的厂家做吧，井式炉直吊，变形肯定小啦。

jjj · 发表于 2014-5-4 09:00:15

没有深井炉，变形无法控制。一但渗碳变形了，淬火变形会叠加。试想渗碳时变形了，淬火前的轴是弯曲的，就出现了一个大 R 和小 r，那么大R曲面的冷速快先发生M转变其组织应力会朝着弯曲方向叠加的。

伯龙马 · 发表于 2014-5-4 11:07:22

小袁发表于 2014-4-18 02:47
我做一个横着下油淬火变形分析““淬火前期受热应力为主，中部凸起，淬火后期受组织应力为主中间凹陷，是 ...

心部有否硬度要求？

小袁 · 发表于 2014-5-4 13:07:42

伯龙马发表于 2014-5-4 11:07
心部有否硬度要求？

有呢！！！

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