陶体力学性能不合格原因分析及坊止措施

（ ％）
Ｐ
一
处 理 后 在 随 炉试 块 上 进 行 硬 度和 力学 性 能 试验 ，取
Ｓ
样部位为距离试块表面３ ｍｍ处 ，取６ ０ 个冲击试样 ， 技术要 求如表１ 所示 。在生 产过程 中，连续三批钩
体 经 调 质 （ 质 工艺 为 ８ ０ × ｈ 调 ８ ℃ ４ ，空 冷３ ｓ ０ ，水 冷 ４ ｎ ｍｉ ，空 冷 ３ ｓ ０ ，再 水 冷 ３ ｎ 出水 空 冷 至 室温 ； ｍｉ后
（ ）炼钢时控制好Ｃ、Ｎｉ ２ 、Ｍｏ 含量 ，使其达
到 该 材料 标 准 的 上 限 值 ，提 高 材料 淬 透 性 。
３５０ ８ ８ ７ ４ ６ ４ ． ０ ５ ８ ３ ２ ８
３８Ｏ ７ ７ ５ ５ ７ ４ ． ７ ６ ０ ７ １ ８
技术 ６Ｏ ４５ ２ １ 要 求
、
零件简介
技 术 要求 包 括 ：齿轮 的 表 面 硬度 ５ ～６ ＨＲＣ， ８ ４
有 效 硬 化 层深 １ ～１ ｍｍ，碳 化 物 ≤５ ，残 留奥 ． ４ ． ７ 级 氏体 ≤５ ，马 氏体 ≤５ ，内 孔 圆度 ≤０１ ｒｍ ， 级 级 ． ａ ３
从 动 弧 齿 锥 齿 轮 结 构 如 图 １ 示 ， 材 质 为 所
如表 ２ 示 。 所
表 １ 钩体技术要求
６ （ 妒 ％） Ｋ ｖ Ｋ 表 面 ｖ
我厂钩体材质为ｚ ２ ｃ Ｎｉ ，生产过程中发 Ｇ ５ ｒ Ｍ０ 现 ，钩体半成品经调质热处理后 ，低温 冲击韧度常 达 不到技术要求 ，需进行返修 。返修时反复加热易 导致钩体表面氧化脱碳 ，严重影响钩体质量 ，同时 生产成本大幅提高。为此，笔者采用现场工艺试验
（ ）断 口分析和金相组织 按原工艺调 质后 ， ２ 在敲断试块上截取 一部 分观察断 口 （ 图２ ，断 见 ）
图１ 钩体
口处 有 气孔 ，尺 寸 为 ０２ ０５ ．～ ．ｍｍ。
争 … 巷 磊
盏 ４ ５
改变装料方式
有效减小从动弧齿锥齿轮变形
第一拖拉 机股份有 限公 司热处 理厂 （ 河南洛 阳 ４ １ ０ ） 刘敏 娜 ７ ０ ４ 龚旭 晖 李 忠心
／ ａ Ｍ Ｐ （ ４ ＭＰ ／ ａ Ｌ ＝ ｄ）
１２ ７５ ２９ ５ １ ３ ７０ ２０ ７ １ ３１ ７ ２ ５５ ６１ Ｏ ５５ ８ ６１ ０
１ 原 生产 工艺 ．
ｚＧ ５ Ｎｉ ｏ 用 电弧 炉 熔 炼 ，砂 型铸 造 ， ２ Ｃｒ Ｍ 采 产 品形 状 如 图１ 示 ，随 炉 浇 铸 两 个 等 效 圆基 尔 试 所 块 ，并 与 产 品 同炉 热处 理 。 钩 体具 体制 造 流 程 为 ：铸 造 一 喷 丸 一 无损 检 测
１
表１ ２ Ｃｒ Ｈ 的化学成分 （ ２ Ｍｏ 钢 质量分数 ） （ ％）
Ｃ Ｓｉ Ｍ ｎ Ｃｒ Ｍｏ
０１ ． ９～ ０ ２ Ｏ．７～Ｏ． ７ ０． ５～ ０ ９ Ｏ ８ ．５ １ ３ ５ ．Ｏ ． ５～ １２ ０ ３ ．５ ＿ ５～ ｏ ４ ，５
渗碳炉渗碳 ，淬火压床淬火的工艺方法 ，以控制其
淬 火 变 形 。 目前 ，许 多 热 处理 厂 家 对 从 动 弧 齿锥 齿
轮 采 用 渗 碳 后缓 冷 ，然 后 二次 加 热 上 压 床 淬 火 的 工
艺 。生 产中不仅 工人 的劳动 强度较大 ，能源 浪费
多 ，而且 在二 次 加 热 淬 火时 易 出现 氧 化 脱碳 ，造 成
ｂ
０２ ．
（ＳＭｇ ｇ／ ） Ａ ｌ Ｑ０ ０ ０
表２ 三批钩体力学性能试验结果
炉 号
ｂ ｏ－０
．
２
６ （ ％） （ ） ％
１ ． ３Ｏ １ ． ４Ｏ １ ． ３０
Ａ ｖ一０ （ ５ Ｋ（２ ℃） Ａ 一 ℃ ４ 门 ｎ
２ Ｏ ３ ４ ３ １ ７ ０． ５ ９ ５ ５ ０ ２１０ ４０ ４ ２ ５ ５ １ ． ３ ８ ４ ２ Ｏ ３ ４ ５ ０ ７ ０． ５ ９ ５３ １
一
技 术 ６０ ４ ５ ２ １ 要 求
２ ０
３ ５
平 均 值 平 均 值 ≥４ ２ ≥２ ７
２ 原 因分析及试 验结果 ．
（ ）化学成分 在钩体冲击试块上取样 ，送计 １ 量检测 中心做光谱分析 ，根据Ｇ ／ ８５ —２ ０ 标 ＢＴ １２４ ０ ２
准 进 行 化 学 成分 检 验 ，结 果 如表 ３ 所示 。
炉 号
盯 ｂ ０
．
２
６ （ ％）
１ ． ８０
１ ． ９０
妒 ＡＫ（ ０Ｃ） ｖ一５ ｖ一 ￣ （ ℃） ２ ＡＫ ４
／ ａ ／ ａ （ ４ ＭＰ ＭＰ Ｌ ＝４）
１３ ８５ ６５ ２２ ２ ８
１ ３ ７ ０ ２３ ９ ６０ ６
（ ％）
强
｜
实测值
１ ３ｌ ２
０ ２ Ｏ ６ ４ ９ ０ ４ ２ ０． ０ ． ４ ． ９ ０． ０． ６ ． ０ ０． ７ ０ ０１
Ｏ． ８ ０１
实测值
分析结果表 明，钩体试块 的化学成分符合检验
规 范要 求 ，其 中Ｃ、Ｎｉ 、Ｍｏ 素 含 量偏 下 限 值 。 元
０ ０１ ． ９
实测值
１３ ２０ Ｏ ２ ０ ６ Ｏ． Ｏ．５ ． ０ Ｏ．５ Ｏ Ｏｌ ． ２ ． ５ ４１ ７ ０ ４ ２ ． ０ ０ Ｏｌ ． ７
６ ０ ×４ 回火 ，空 冷 ）后 ，其硬 度符 合技 术要 ８℃ ｈ 求 ，但力学性能不达标 （ 尤其是低温冲击韧度） ，
硬度达不到技术要求 ，耐磨性及疲劳强度下降等现 象。针对此种情况 ，经过不断摸索和改进 ，完善 了
该 零 件 的 渗碳 工 艺 ，不 需要 上 压 床 淬 火 ，新 工艺 不 仅 保 证 了 产 品 质量 ，而且 简化 了工 艺 过程 ，大 幅 降 低 了零件 的加 工 成 本 。
一
图
行 试 验 ，所 得 钩 体 平 均 硬 度 值 分 别 为 ２ ＨＲＣ、 １ ０ ９
ＨＲ Ｃ，力学 性 能试 验 结 果 见表 ５ 。
上 述 试 验 数据 表 明 ，改 进 后 的 热 处理 工艺 （ 取
消在空气 中预冷时 间，增加水冷时 间），极大地提
高 了钩 体 的 冲击 韧 度 。
钩体力学性能不合格原因分析及
防止措施
江汉 石油 管理局第 四机械厂 热处理 分厂 （ 湖北 ４ ４ ２ ） 闵艳平 ３ ０ ４
车 载 修 井 机 在 一０ 左 右 的 低 温 环 境 下 作业 ， ４℃ 如 果其 关 键 受 力部 件一 一 体 的 低 温 冲击 韧 度 不 达 钩 标 ，使用 过 程 中 可能 产 生 断 裂 ，造 成 安全 隐患 。
５ 结 语 ．
赠
Ｄ
通过 以上分析说 明，为 了保证钩体热处理后的
力 学 性 能 ，需 要 控制 好 以 下 ３ 个方 面 ：
时 间／ ｈ
图５ 改进后热处理工艺
（ ）在热 处理工艺 方面 ，可采用延长 水冷时 １ 间的办法 ，以增加产品淬硬层深度 ，提高钩体 力学
性能 。
表 ５ 两 批钩体 力学性能试验结果
５— ４— ０ — Ｏ
—
０ ５ ．２
标准值 Ｏ Ｏ ． ． ． ． ． ． １ Ｏ １ Ｏ ０ ０ Ｏ３ ３ Ｏ ７ １ ７ ５
１２ ２ ９
Ｏ ２ ０ ７ Ｏ．０ ０．７ ． ３ ． ５ ． ３ ６ ８ ０ ４ ０．５ Ｏ ０１ ２ ． ０
２ ０
３ 平均 值 ５
（ ）严格控制铸件 质量 ，清除气孔缺陷。 ３
＞４ 均值 ≥２ ５平 ７
／
Ｍｌ Ｗ
（ ０ ２ ６ ８ ２ １０ ２ ）
参 磊
…
热 处
：７ ４
表３ Ｇ２ Ｃｒ ｉ 化学成分 （ Ｚ ５ ＮＭｏ 质量分数 ）
试 块 炉 号 Ｃ Ｍ ｎ Ｓ Ｃｒ Ｎｉ Ｍｏ ｉ
Ｓ／ ＪＱＭＳ Ｏ２ Ｏ６ ０４ ． ．０ ０２ ７ ．２ ． ． ７ ０４ ． ０ ５ ５
—
均 匀化 退 火 一 正 火 ＋ 质 一 力 学 性 能 试 验 一喷 丸 调 喷 漆 一 无 损检 测 一机 加 工 一 无损 检 测 一 成 品 。热
从 动 弧 齿 锥 齿 轮 是 汽 车 后 桥 上 的 关 键 零 件 之
一
２ Ｃｒ ｏ ２ Ｍ Ｈ，其 化学 成 分 如 表 １ 示 。零 件 的工 艺 过 所
。
多 年 以 来 ，此 类 零 件 在我 厂 一 直 采 用 连续 气体
程 为 ：锻 造 一正 火 一机 加 工 一 渗 碳 淬火 一磨 削 一 配 对 检验 一清 洗 一 成 品入 库 。
和 理 论分 析 相 结 合 的 方 法 ，找 出 了造 成钩 体 性 能 不 达 标 的主 要 原 因 ，并 制 定 了 防止 措 施 。
刁
材质
＾ Ａ
皿 瓜皿 （ ｚ （ Ｏ ４ ℃）硬度 一 ℃）一５ ２ （ ｚ ） ％） ￣ａ （ 门 ＨＣ Ｒ
６０ ２ ４５ １ ２ ０ ３ ５ ≥４ ２ ≥ １ ～２ ８ ：