搅拌轴热处理变形的控制
热处理变形的原因及控制措施
引言 钢件在热处理过程中由于钢中组织转变时比 容变化所造成的体积膨胀, 以及热处理所引起的塑 性变形,使钢件体积及形状发生不同程度改变, 造 成零件的形状和尺寸偏差 . 热处理变形会使工件前 期加工获得的精度受到严重损失, 这些损失有时甚 至通过复杂, 先进的修形技术 (磨齿, 校直等 ) 也难 以恢复 . 这将直接影响工件的精度,强度, 运转时的 噪音, 振动 ,传输功率损失 ,和使用寿命等. 这样即 使用世界上最先进的机床 , 磨床, 也很难加工出高 精度 , 高附加值的产品来 , 由此可见解决热处理变 形的重要性 . 因此, 分析研究工件热处理变形, 开裂 的原因, 掌握其规律性, 并找出减小变形 ,防止开裂 的技术措施, 具有十分重要的意义. 1 热处理变形, 开裂的原因 在生产实际中,热处理变形的表现形式多种多 样, 有体积和尺寸的增大和收缩变形, 也有弯曲 ,歪 扭 , 翘曲等变形, 就其产生的根源来说是由内应力 [1] 所造成的 . 根据内应力的形成原因不同, 可分为热 应力与组织应力 . 工件的变形就是这两种应力综合 影响的结果 . 当应力大于材料的屈服极限时, 就会 发生永久变形, 如果大于材料的强度极限, 工件就 会开裂, 开裂零件无法挽救, 只能报废[2]. 在加热和 冷却过程中, 零件的内外层加热和冷却速度不同造
2013 年第 1~2 期 ( 总第41- 42 期 )
达州职业技术学院学报
机电与信息技术
热处理变形的原因及控制措施
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材料热处理变形的因素与控制
材料热处理变形的因素与控制摘要:随着金属材料加工与热处理技术的有机融合,不断对材料内部结构进行优化,有效提升材料性能。
,以保证在实际生产中热处理过程的有效应用,对中国的金属行业提升生产能力、提高产品质量的同时,在一定程度上推动相关企业的快速健康的发展。
因此,本文着重解决在对金属材料热加工中影响变形的原因,以及解决办法,以此来提高在金属材料加工当中的难题。
关键词:材料、热处理、变形、因素与控制一、影响金属材料热处理变形的因素1 时效、冷处理冷处理会导致残余奥氏体转变为马氏体,由于金属材料体积变大;低温回火和时效会使金属材料变形两种效应,这是由马氏体的分解造成的,硬质金属材料小;另一种是应力松弛的影响,造成金属材料的变形。
2 原始组织、应力状态①原材料的微观结构会影响金属材料的变形,如碳化物数量、合金元素的形态和偏析、以及纤维的锻造方向。
调理治疗通常是有效的,可以有效降低金属材料的绝对水平变形,淬火变形更多规则和进一步控制目的的变形金属材料。
②化学热处理的主要目的是提高金属材料的表面性能,如提高金属材料表面的氧化性,提高金属表面的耐磨性等。
二、影响材料热处理变形的因素1 温度对热处理造成变形的因素有很多,主要温度为主要影响因素,温度高低、保温时间等都会直接影响热应力以及组织应力形成以及产生的影响,另外,随着温度升高,金属塑形会逐渐增大,导致高温蠕变趋势更加明显,在淬火环节,加热温度主要对金属材料翘曲变形产生影响,对体积变形中所引发的尺寸变化并无明显影响。
因此,需要获得热处理参数的性能指标,同时,要想降低变形,需要对热处理的问温度进行严格测量与控制。
2 结构尺寸对于高碳钢轴类零件以及长轴类零件,在淬透后是马氏体组织,其主要组织应力形变,因此,其体积会有所增大,长度以及直径会有所增强。
合金钢轴类零件有着良好的淬透性,材料变形主要是由热应力以及组织应力共同作用产生,尺寸较小工件的长度与直径均会有所增大,而大尺寸工件的直径会缩小,长度会增大。
热处理变形原因分析及其控制
热处理变形原因分析及其控制作者:张力芹孔秀苓任致远来源:《商品与质量·学术观察》2013年第10期摘要:结合热处理的生产特点对零件热变形原因进行分析,进而对其进行控制。
关键词:淬火变形热应力组织应力屈服强度淬透性渗碳引言热处理变形主要是由于处理过程中产生的热应力和组织应力以及工件自重变形等共同作用而产生的。
影响淬火变形的因素很多,包括零件的几何形状、原材料及冶金质量、锻造和机加工的残余应力、装料方式和热处理工艺等诸多方面。
减少变形,能够提高零件的承载能力和使用寿命,降低噪音,对减少后期产品加工余量,降低生产成本都具有重要意义。
一、变形产生的原因零件变形包括尺寸变化和几何形状变化,一般情况下两种变形往往同时产生。
无论是那种变形都是由于热处理时工件内部的热应力和组织应力综合作用的结果的。
当应力大于材料的屈服强度时变形就会产生,因此,淬火变形还与钢的屈服强度有关,材料塑性变形抗力越大,其变形程度就越小。
二、影响热处理变形的因素1、材料淬透性材料淬透性是影响热处理变形的主要因素之一,淬透性带宽较小变形较小;反之则变形较大。
因而在设计齿轮选材时,在淬透性能满足心部要求前提下,应尽可能控制好淬透性带,以利于变形规律的统计和摸索,D16、D20变速器中档位齿材料选用DSCM436H、轴类材料选用DSCM419 H均为保证淬透性材料(即满足淬火后齿轮心部有足够的硬度)。
根据材料的热处理性能,在允许情况下,可通过改变热处理方法来达到设计要求,即将选材与热处理方法有机的结合起来,以免降低热处理工艺性能,造成不必要的变形,甚至产生不合格品。
2、钢的原始组织:材料化学成份波动较大,有害夹杂物含量高,钢锭偏析严重,带状组织超差等对零件变形控制造成先天性缺陷,为避免这类问题,目前公司对原材料进行了严格的控制,如下表化学成份:钢种 C Si Mn P S Ni Cr Mo Cu N Al(sol)DSCM 436H 0.33~0.40 0.15~ 0.35 0.60~ 0.80 0.035 max 0.020~ 0.040 0.20 max 0.70~0.90 0.30~ 0.40 0.30 max --- 0.020~ 0.045DSCM 419H 0.18~0.23 0.15~ 0.35 0.60~ 0.80 0.035 max 0.020~ 0.040 0.20 max 0.50~0.70 0.30~ 0.40 0.30 max 0.008~ 0.015 0.020~ 0.045其中特别对铜和铝含量做出的规定,是保证原料为热轧钢材、本质细晶粒钢。
热处理变形问题的解决办法
热处理变形问题的解决办法一、导致热处理变形的因素1、碳含量及其对热处理变化量的影响高碳钢屈服强度的升高,其变形量要小于中碳钢。
对碳素钢来说,在大多数情况下,以T7A钢的变形量为最小。
当碳的质量分数大于0.7%时,多趋向于缩小;但碳的质量分数小于0.7%时,内径、外径都趋向于膨胀。
碳素钢本身屈服强度相对较低,因而带有内孔(或型腔)类的碳素钢件,变形较大,内孔(或型腔)趋于胀大。
合金钢由于强度较高,Ms点较低,残余奥氏体量较多,故淬火变形较小,并主要表现为热应力型的变形,其钢件内孔(或型腔)趋于缩小。
因此,在与中碳钢同样条件下淬火时,高碳钢和高合金钢工件往往以内孔收缩为主。
2、合金元素对热处理变形的影响合金元素对工件热处理变形的影响主要反映在对钢的Ms点和淬透性的影响上。
大多数合金元素,例如锰、铬、硅、镍、钼、硼等,使钢的Ms点下降,残余奥氏体量增多,减小了钢淬火时的比体积变化和组织应力,因此减小了工件的淬火变形。
合金元素显著提高钢的淬透性,从而增大了钢的体积变形和组织应力,导致工件热处理变形倾向的增大。
此外,由于合金元素提高钢的淬透性,使临界淬火冷却速度降低,实际生产中,可以采用缓和的淬火介质淬火,从而降低了热应力,减小了工件的热处理变形。
硅对Ms点的影响不大,只对试样变形起缩小作用;钨和钒对淬透性和Ms点影响也不大,对工件热处理变形影响较小。
故工业上所谓微变形钢,均含有较多量的硅、钨、钒等合金元素。
3、原始组织和应力状态对热处理变形的影响工件淬火前的原始组织,例如,碳化物的形态、大小、数量及分布,合金元素的偏析,锻造和轧制形成的纤维方向都对工件的热处理变形有一定影响。
球状珠光体比片状珠光体比体积大,强度高,所以经过预先球化处理的工件淬火变形相对要小。
对于一些高碳合金工具钢,例如,9Mn2V、CrWMn和GCr15钢的球化等级对其热处理变形开裂和淬火后变形的校正有很大影响,通常以2.5-5级球化组织为宜。
搅拌轴热处理变形的控制
对 其 调 整硬 度 是 合 格 的 ; 当 变形 量 的变 化 范 围在 5 . 6 ~ 7 a r m内, 搅 拌 轴 的 每根 轴需 要 校正 性 的检 测 。 2 . 1 . 2 找正 。将 搅 拌 轴 的轴 装 卡 用在 工装 上 时 需 要用 顶 尖将 轴 的两端 中心 口顶住 , 并且 旋 转 轴部 分 使用 千 分 表检 测 出 变形 的 最高 点, 最 后使 用 粉笔 将 旋转 轴做 上 标记 再 回火 。 2 . 1 _ 3人工 校 正 。 搅 拌 轴 回火 之后 , 将 轴 的两 端使 用 v型 的铁垫 支起 , 热 校 正 是 使用 自制 的压 力机 将 变 形 的 最 高 点加 以修 正 , 其 中 劳 动 强度 最 大 的并 且很 容易 发 生断 裂 现象 的 直接使 用 回火技 术 。 2 . 2搅 拌 轴 的人 处理 控制 变 形措 施 2 . 2 . 1热处 理 的原理 以及 搅拌 轴 的材 质 相 同 ,但 是有 效 淬 火 面 不 同导致 工 件 的冷 却速 度 也会 不 同 , 因此在 热 处理 过 程 中硬 度 掌握 也很重要 , 直 径 越 小 的搅 拌 轴 的 工件 淬 火 的 硬 度 会越 高 , 淬 火 的 硬 度 层 的厚 度 也会 越 深 ,相 反直 径 越 大 的搅 拌 轴 工 件 的淬 火 硬 度 越 低, 淬 火 的硬 度层 的深度 就 会越 浅 。 2 _ 2 _ 2 搅 拌轴 的各个 零 部 件 在变 形 热处 理 过程 中的 变 形量 是 不 同的, 其 中, 主 动轴 的变 形 量需 要 减 少 温 差着 手 , 采用 低 温 的装 炉 , 温度 控 制 在 6 0 0摄 氏度 左 右 , 将 主动 轴 加 以 预 热 , 并 且 调 整 其 燃 气 阀 门 的升 温 速度 , 温 度控 制 在 1 5 0 ~ 1 8 0  ̄ C / h之 间 , 油冷至 1 2 0 ~ 1 8 0 ℃ 出油 空冷 。 这 些措 施 的 目的都 是 为 了减 少搅 拌 轴 的表 面和 内部 的温 差, 从 而 减小 了组 织 应力 以及热 应 力 , 这 样 才 能有 效 的控 制变 量 。 2 . 2 - 3热 处 理 的二 次 回火 为 基础 , 将 组 织 调整 后 , 与 应 力彻 底 的 消除, 以此保 障 渗入 氮 时 , 搅 拌 轴 的稳定 性 。 3结 束语 3 8 C r Mo A 1 的 搅拌 轴 的氮 化 处理 的过 程 当 中 ,并 且 在 生产 加 工 中 总结 和积 累经 验 , 及 时 的调 整 加 工工 艺 , 制 定 出合 理 的规 程 , 针 对 不 同的 工艺 实施 严 格 的监 控管 理 制度 。 在 生产 上将 氮 化工 艺 的处 理 控制 在合 理 的变 化 范 围 内 , 并跟 进 国 际技 术 的步 伐 。 此外 , 在 现代 化 的技 术 手段 中 ,淬 火 工艺 的 项 目应 用将 会 用 到 工件 的 热处 理 中 , 对 控制 工 件 的变形 也 有很 好 的发创新 与应 用 l 2 0 1 3 年 第2 1 期
零件热处理变形原因及其控制方法
用 寿命 ,降低 变形 ,对 减 少后期 产 品加 工 会量 ,降低 生产 成 本都具 有 重要 意 义。 关 键词 :淬 火 变形 ;热 应 力 ;组织应 力;淬透 性
征 实 际 生 产 中 ,零 件 热 处 理 变 形 给 后 续 工 序 ,特 别 是机 械 加 工 增 加 了很 多困 难 ,影 响 了生 产 效 率 ,甚 至 因 变 形 过 大 而 导致 报 废 ,增 加 了成 本 。 变 形 是 热处 理 生 产 中 比 较 难 解 决 的 问 题 ,要 完
心
、
差 较 大 而 又 要 求 变 形 较 小 的 零
【 9 J 吕 炎 . 锻 件 缺 陷 分 析 与 对 策【 M】 . 北 京 :机 械 工 业 出 版
社 ,J 9 9 9 :4 2 — 4 9 .
件 ,应选择 淬透性 较好的材料 ,
以 便 使 用较 缓 和 的 淬 火冷 却 介 质
2 . 组 织应力
组 织 应 力是 因 为 奥 氏 体 与 其
转 变 产 物 的 比容 不 同 ,零 件 的 表 面和 心 部 或 零 件 各 部 分 之 间的 组
织 转 变时 间 不 同而 产 生 的 。 由于 奥 氏 体 比体 积最 小 ,淬 火 冷 却 时
必 然 发 生 体 积 增加 。淬 火时 表 面 先 开 始 马 氏 体转 变 ,体 积 增 大 , 心 部 仍 为 奥 氏 体 体 积 不 变 。 由 f
国 家模 具 产 品 质量 监 督 检 验
淬 火 。 对 干 薄 板状 精 密零 件 ,应 选 用 双 向 轧 制 板 材 ,使零 件纤 维
方向对称。对零件的硬度要求 ,
I l 0 】潘健 生 ,胡 明 娟. 热处 理 工 艺 【 M】 . 北 京 :高 等 教 育 出 版
医药搅拌器轴同轴度热调整
大型全搅拌器罐式反应器安装及轴的简便热矫直摘要介绍搅拌轴同心度找正方法及轴的热矫直调整关键词搅拌器安装搅拌轴热矫直在所有制药企业中,搅拌罐是重要的生产设备如:发酵车间、提炼车间等。
每一批次的产品质量都与搅拌效果息息相关,所以机组发生故障后影响很大。
现就搅拌罐、搅拌轴在安装找正过程中,遇到的难题进行分析如下,以供大家在维修时参考。
设备安装搅拌设备的长、稳及高效运行与最初安装关系密切,就像盖楼,用料再好,没有稳定的根基是徒劳的。
在安装过程中必须把握几点重要环节。
1、搅拌罐的就位找正(1)、搅拌罐地基必须用垫铁找平,地脚螺栓固定,水泥二次灌浆浇筑,罐体垂直度必须在安装要求内0.5㎜/m。
(2)、搅拌轴地盘是整个搅拌轴安装的首要环节,必须高精度严要求,为以后维修找正创造便利。
搅拌轴地盘是与机械密封和减速机连接部分,所以多为现场焊接,要求水平度在0.1/m,在焊接时一定要注意冷缩量,先焊接--待冷却--后测量,用钳工水平仪配合塞尺检测。
2、搅拌轴的吊装、运输及存放(1)、一个大型发酵罐的搅拌轴,为了运输和易于安装一般都由三根以上的轴连接组成。
搅拌轴属于精加工部件不宜于长期固定位置的水平存放,容易造成弯曲。
一般建议没有存放条件的单位应该及早安装。
(2)、在运输中要将每根轴多点支撑固定,不能多层叠压运输。
吊装时要用吊带两点水平吊装或垂直起吊,不能损伤联轴器接触位置、轴颈。
搅拌轴同心度找正及轴热矫直1、搅拌轴的找正,应该严格按照厂家提供的技术要求验收,我们产品厂家的标准为0.05㎜/m,(如果是总长10米的搅拌轴通过联轴器连接后,从第一节短轴开始到底瓦位置用百分表测量同轴度最大不超过0.5㎜)。
在找正时要清洗联轴器的所有接触面和轴颈,修配联轴器和轴颈键槽,联轴器可分为凸缘法兰式和夹壳式两种,用扳手紧固联轴器后进行同轴度测量。
每连接一根轴都要进行找正测量,避免累计偏差太大。
这时如果出现偏差太大紧固联轴器没有效果时,建议采用加热法矫直轴。
零件热处理变形原因及其控制方法
零件热处理变形原因及其控制方法摘要:零件热处理为零件加工处理中,重要的作业程序之一。
良好的热处理作业落实,对于零件后期的应用质量提升,以及应用效果保障发挥了重要的作用。
因此在实际发展中关于零件热处理中产生的变形现象,也引起了研究人员及作业人员的重视。
文章针对当前零件热处理变形原因及其控制方法,进行简要的分析研究。
关键词:零件热处理;变形原因;变形控制;方法各类设备机具在应用中零件出现损害现象,必须进行零件的更换或维修。
在此过程中分析零件的应用质量,对于设备机具的应用稳定性产生了较大的影响。
如零件质量不合格,实际应用中则易出现噪音、贴合面不平整、异常震动等不良现象。
因此关于零件生产中引起零件变形的原因,及控制方法也引起了研究人员的重视。
笔者针对当前零件热处理变形原因及其控制方法,进行简要的剖析研究。
1.零件热处理变形原因分析零件材料在热处理中产生变形现象较为常见,零件变形现象的出现对于产品的应用质量,以及产品的生产效果都造成了严重的影响。
并且对于生产企业的稳定发展,也造成了较大的影响。
分析当前零件热处理变形原因,主要的原因为:材料原因、几何形状原因、热应力原因、加工余量原因。
针对上述零件热处理中的变形原因,笔者进行简要的分析研究。
1.1材料原因零件热处理中因材料原因,造成的零件变形现象为主要的原因之一。
材料质量不合格,造成在热处理中产生了较大的变形现象,严重的影响了零件热处理效果,并且造成了材料浪费以及重复作业的现象。
具体分析因材料原因造成的零件变形现象,主要为材料硬度不达标,零件截面积尺寸差异过大,最终在热处理中出现了变形现象。
1.2几何形状原因零件设计中如几何形状越多,其造成的热处理变形现象也较多。
主要原因为零件的几何形状复杂,因此在操作零件进行淬火时,各面受热不均匀最终产生了不规则变形现象。
该类变形现象的出现,通常造成了零件的报废。
并且在后续的处理中,因几何形状原因造成的热处理变形现象,通常修复难度较大。
汽车零件热处理的变形控制技术
汽车零件热处理的变形控制技术在汽车制造领域,零件的热处理是一项关键工艺,它能够显著改善零件的性能和使用寿命。
然而,热处理过程中常常会出现零件变形的问题,这给生产带来了不小的挑战。
为了确保汽车零件的质量和精度,必须深入研究并掌握有效的变形控制技术。
一、汽车零件热处理变形的原因(一)热应力在热处理过程中,零件的不同部位由于加热和冷却速度不一致,导致温度差异。
这种温度差异会引起热膨胀和收缩的不均匀,从而产生热应力。
当热应力超过材料的屈服强度时,零件就会发生变形。
(二)组织转变应力在热处理过程中,材料的组织会发生转变,例如从奥氏体转变为马氏体、珠光体等。
不同组织的比容不同,这会导致体积的变化,从而产生组织转变应力。
如果组织转变不均匀,这种应力也会引起零件的变形。
(三)零件结构设计不合理一些汽车零件的结构设计本身就存在问题,例如壁厚不均匀、形状复杂、存在尖角和缺口等。
这些因素会导致在热处理过程中热量传递不均匀,应力集中,从而增加变形的可能性。
(四)装夹方式不当在热处理过程中,如果零件的装夹方式不合理,会限制零件的自由膨胀和收缩,导致应力集中,从而引起变形。
(五)材料因素材料的化学成分、冶金质量、原始组织等都会影响零件在热处理过程中的变形。
例如,杂质含量过高、晶粒粗大等都会使零件更容易发生变形。
二、汽车零件热处理变形的影响(一)尺寸精度降低零件变形会导致尺寸超出设计公差范围,影响零件的装配和使用性能。
(二)表面质量下降变形可能会引起零件表面的凹凸不平、裂纹等缺陷,降低表面质量。
(三)力学性能不均匀不均匀的变形会导致零件内部的力学性能分布不均匀,影响其整体强度和韧性。
(四)增加加工成本为了纠正变形,往往需要进行额外的加工,如磨削、矫正等,这会增加生产成本和生产周期。
三、汽车零件热处理变形的控制技术(一)优化热处理工艺1、选择合适的加热和冷却方式根据零件的材料和形状,选择合适的加热设备和加热速度,以及冷却介质和冷却速度。
热处理变形产生的原因及控制方法
热处理变形产生的原因及控制方法(总5页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除热处理变形产生的原因及控制方法摘要:热处理变形是热处理过程中的主要缺陷之一,对于一些精密零件和工具、模具,常常会因为热处理变形超差而报废。
为此,本文对热处理变形产生的原因进行了阐述,并总结了减少和控制热处理变形的几种方法。
关键词:热处理变形、产生原因、控制方法引言:金属热处理是将金属工件在适当的温度下通过加热、保温和冷却等过程,使金属工件内部组织结构发生改变,从而改善材料力学、物理、化学性能的工艺。
热处理是改善金属工件性能的一种重要手段[1]。
在工件制造中选取合适的材料后,为了达到工艺要求而经常采用热处理工艺,但是热处理除了具有积极作用外,在处理过程中也不可避免地会产生形变。
在实际生产中,热处理产生的变形,对后续工序的影响是至关重要的,有些贵重材料和一些机器中的重要零部件,因变形过大而导致报废。
钢件在热处理过程中由于钢中组织转变时比容变化所造成的体积膨胀,以及热处理所引起的塑性变形,使钢件体积及形状发生不同程度改变[2~5]。
变形是热处理较难解决的问题,要完全不变形是不可能的,一般是把变形量控制在一定范围内。
正文:1热处理变形的原因在生产实际中,热处理变形的表现形式多种多样,有体积和尺寸的增大和收缩变形,也有弯曲、歪扭、翘曲等变形,就其产生的根源来说, 可分为内应力造成的应力塑性变形和比容变化引起的体积变形两大类[6~11]。
(1) 内应力塑性变形热处理过程中加热冷却的不均匀和相变的不等时性, 都会产生内应力, 在一定塑性条件的配合下, 就会产生内应力塑性变形。
在加热和冷却过程中, 零件的内外层加热和冷却速度不同造成各处温度不一致,致使热胀冷缩的程度不同, 这样产生的应力变形叫热应力塑性变形。
在加热和冷却过程中, 零件的内部组织转变而发生的时间不同, 这样产生的应力变形叫组织应力变形塑性变形。
搅拌轴加工工艺
搅拌轴加工工艺搅拌轴加工工艺概述•搅拌轴是在化工、食品、制药等行业中常见的设备之一,用于混合、搅拌物料。
•搅拌轴加工工艺是制造搅拌轴的过程,包括设计、材料选择、加工工艺等。
设计要点•根据搅拌轴的用途和工作条件确定其参数,如长度、直径、材质等。
•考虑搅拌轴的承载能力、强度和刚度,采用适当的设计措施。
•避免搅拌轴的串扭振动和共振问题,提高工作效率和稳定性。
材料选择•通常使用不锈钢、碳钢等材料制造搅拌轴,根据工作环境的酸碱度和腐蚀性选择合适的材料。
•合理选择材料的硬度和韧性,以提高搅拌轴的耐磨性和抗拉强度。
•对于特殊要求的搅拌轴,如需要具备导电性或耐高温性,可以选择合适的特种材料。
加工工艺1.切削加工:–使用车床、铣床等机械设备进行搅拌轴的粗加工和修整。
–精确控制刀具的进给速度和切削深度,保证搅拌轴的尺寸精度和表面质量。
2.焊接加工:–根据搅拌轴的长度和直径,选择合适的焊接方法,如氩弧焊、电阻焊等。
–控制焊接温度和速度,避免产生焊接变形和裂纹。
3.热处理:–对于特殊要求的搅拌轴,如需要提高其强度和硬度,可以进行热处理。
–常用的热处理方法包括淬火、回火等,根据材料和工艺要求选择合适的处理方式。
4.表面处理:–通过研磨、抛光等方法提高搅拌轴的表面光洁度和精度。
–使用化学处理或电镀等方式增加搅拌轴的耐腐蚀性和外观质量。
总结搅拌轴加工工艺是制造搅拌轴的关键环节,其中设计要点、材料选择以及加工工艺都会对搅拌轴的性能产生重要影响。
合理的设计和加工能够提高搅拌轴的使用寿命、工作效率和稳定性。
在实际操作中,需要根据具体要求和特殊情况选择适合的工艺流程和技术手段,以确保搅拌轴的质量和可靠性。
机床热变形的控制与防止【对症下药】
机床的热变形是影响机床加工精度的主要因素之一,它会造成误差的产生,降低产品的精度。
给加工生产带来一定的困扰。
机床的热变形会直接导致线性位移发生变化、角度发生变化、部件直线度发生变化。
所以,对于操作者来说要做好热误差的控制和防止是十分重要的。
那么,机床热变形的控制与防止的方法都有哪些呢?下面我们就来具体介绍一下。
1、工艺上的措施(1)在精加工开始之前,先让机床空转一段时间,等机床达到热平衡状态后再进行加工。
有时为了缩短空转时间,工作人员让机床进行高于工作速度的空转以迅速预热。
(2)加工一批零件时,不要停车或尽量缩短停车时间,防止破坏机床热平衡。
(3)进行加工高精度时,应采用冷却装置来保持加工区域的恒定温度,但要注意冷却装置应尽量远离机床并采取隔热措施。
(4)用软件热误差补偿的方法进行机床的改造。
2、进行机床设计采取的措施(1)减少热源的发热量热源的发热是导致机床发生热变形的主要原因,因此,想要减少热变形可以通过减少热源的发热量来达到。
当然在加工过程中发热使不可避免的,但可以通过采用一些措施尽量减小热源发热量。
进行精密加工过程中,主轴轴承是主要热源。
因此,提高轴承质量,改善轴承润滑条件就是减少主轴箱发热的重要手段,如采用低粘度的润滑油和锂基润滑脂等或改用液压主轴或空气静压主轴来减小摩擦发热;改善机床导轨的摩擦润滑条件,如采用低摩擦系数的导轨材料或静压导轨等;提高齿轮的传动精度;改善丝杠的运动条件,如采用滚珠丝杠等等。
(2)合理结构设计将热源置于散热的位置,如立式机床往往将电动机置于主轴顶部,并采用风冷散热装置进行散热;对电动机、液压系统、变速箱等产生热源的部件从主机中分离出去或者采用隔热罩将热源隔开;注意机构的对称性设计,比如主轴箱的内部结构中注意轴、轴承以及齿轮等传动元件安放的对称性可以均衡箱壁的温升来减小其热变形,铣床立柱和升降台内部传动元件的安排就应该如此设计,这就是热对称设计。
(3)均匀机床部件的温升减少热误差还可以通过减小机床部件的温差来达到。
细长轴热处理变形控制措施
细长轴热处理变形控制措施细长轴在热处理过程中容易出现变形,这可真是个让人头疼的问题呢。
不过别担心,下面就给您讲讲细长轴热处理变形的控制措施。
一、选材与毛坯准备方面的措施原因:材料的质量和毛坯的初始状态对细长轴热处理变形影响很大。
如果材料本身存在缺陷或者毛坯锻造不均匀,在热处理时就更容易变形。
操作方法:- 首先要精心挑选材料,选择质量可靠、杂质少的钢材。
就像我们挑选水果一样,要挑那些没有坏点、长得饱满的,钢材也是这个道理。
在采购的时候,查看材料的质量合格证书,确保各项指标符合要求。
- 对于毛坯,要进行合理的锻造。
锻造比要合适,一般在3 - 5之间比较好。
在锻造过程中,要保证均匀变形,避免局部受力过大。
这就好比揉面团,如果您只是在一个地方揉,面团就会一边厚一边薄,毛坯锻造不均匀也是这个道理。
锻造完后,还得进行适当的退火处理,来消除锻造应力。
预期效果:通过精心选材和合理的毛坯准备,能够从源头上减少细长轴在热处理时变形的可能性,就像给它打了一个好的基础,房子基础好了,就不容易歪倒一样。
二、装夹方式的措施原因:装夹不合理会导致细长轴在热处理过程中受力不均,从而引起变形。
操作方法:- 采用合适的夹具。
比如说,我们可以使用中心架或者跟刀架来辅助装夹。
中心架就像一个小助手,在细长轴的中间部位给予支撑。
装夹时,要注意调整中心架或者跟刀架的位置,让它们与细长轴紧密贴合,但是又不能太紧,太紧了就像给细长轴穿了一件紧身衣,它会很不舒服,容易产生变形。
一般来说,用手轻轻转动细长轴,感觉到有一点阻力但又能顺利转动就比较合适。
- 还可以采用特殊的装夹结构,比如弹性夹头。
弹性夹头能够根据细长轴的直径自动调整夹紧力,使得细长轴在受热膨胀或者冷却收缩时不会因为夹紧力过大而变形。
预期效果:合理的装夹方式能够保证细长轴在热处理过程中受力均匀,就像一个人站得稳稳当当的,不会东倒西歪,从而有效减少变形。
三、热处理工艺参数的控制措施原因:热处理工艺参数,如加热速度、淬火温度、冷却速度等,直接影响细长轴内部的组织结构变化,不合适的参数会导致变形。
轴 热处理 变形
轴热处理变形热处理是一种常见的金属加工方法,它通过改变金属材料的结构和性能来满足不同的使用要求。
其中,以轴热处理是一种特殊的热处理方法,主要应用于轴类零件的生产和加工过程中。
下面将从人类的视角出发,为您详细介绍以轴热处理的过程和变形效果。
让我们了解一下以轴热处理的基本概念。
以轴热处理是指将金属轴类零件加热至一定温度,并在特定的条件下进行保温和冷却处理,以改变其内部组织和性能。
这种处理方法主要应用于轴类零件,如轴承、轴套等,在加工过程中能够使其具备更好的强度、硬度和耐磨性。
在以轴热处理的过程中,首先需要将金属轴类零件放入炉中进行加热。
加热温度要根据具体的材料和要求来确定,通常会在材料的相变温度附近进行。
在加热过程中,要确保温度的均匀性,避免出现局部过热或过冷的情况。
加热时间也需掌握得当,以保证零件内部温度的达到所需的范围。
接下来,轴类零件需要进行保温处理。
保温时间的长短和保温温度的高低都会对最终的热处理效果产生影响。
通常情况下,保温时间越长,保温温度越高,零件的组织和性能变化也会更明显。
在保温过程中,要注意避免零件的变形和质量的损失。
轴类零件需要进行冷却处理。
冷却的方式多种多样,可以采用自然冷却、水冷却或油冷却等方法。
冷却的速度和方式会对零件的组织和性能产生重要影响。
通常情况下,快速冷却可以使零件的组织细化,提高其硬度和耐磨性,但也会增加零件的应力和变形风险。
通过以轴热处理,金属轴类零件的组织和性能得到了有效的改善。
其主要变形效果包括晶粒细化、强化相的析出和晶格变形等。
晶粒细化可以提高材料的强度和硬度,使其具备更好的耐磨性。
而强化相的析出和晶格变形则可以增加材料的韧性和抗拉强度,提高零件的使用寿命和可靠性。
以轴热处理是一种重要的金属加工方法,通过改变金属轴类零件的结构和性能,使其满足不同的使用要求。
在热处理过程中,加热、保温和冷却等环节都需要严格控制,以确保零件的质量和性能。
通过以轴热处理,金属轴类零件可以获得晶粒细化、强化相析出等变形效果,从而提高其强度、硬度和耐磨性。
热处理变形产生的原因及控制方法
热处理变形产生的原因及控制方法摘要:热处理变形是热处理过程中的主要缺陷之一,对于一些精密零件和工具、模具,常常会因为热处理变形超差而报废。
为此,本文对热处理变形产生的原因进行了阐述,并总结了减少和控制热处理变形的几种方法。
关键词:热处理变形、产生原因、控制方法引言:金属热处理是将金属工件在适当的温度下通过加热、保温和冷却等过程,使金属工件内部组织结构发生改变,从而改善材料力学、物理、化学性能的工艺。
热处理是改善金属工件性能的一种重要手段[1]。
在工件制造中选取合适的材料后,为了达到工艺要求而经常采用热处理工艺,但是热处理除了具有积极作用外,在处理过程中也不可避免地会产生形变。
在实际生产中,热处理产生的变形,对后续工序的影响是至关重要的,有些贵重材料和一些机器中的重要零部件,因变形过大而导致报废。
钢件在热处理过程中由于钢中组织转变时比容变化所造成的体积膨胀,以及热处理所引起的塑性变形,使钢件体积及形状发生不同程度改变[2~5]。
变形是热处理较难解决的问题,要完全不变形是不可能的,一般是把变形量控制在一定范围内。
正文:1热处理变形的原因在生产实际中,热处理变形的表现形式多种多样,有体积和尺寸的增大和收缩变形,也有弯曲、歪扭、翘曲等变形,就其产生的根源来说, 可分为内应力造成的应力塑性变形和比容变化引起的体积变形两大类[6~11]。
(1) 内应力塑性变形热处理过程中加热冷却的不均匀和相变的不等时性, 都会产生内应力, 在一定塑性条件的配合下, 就会产生内应力塑性变形。
在加热和冷却过程中, 零件的内外层加热和冷却速度不同造成各处温度不一致,致使热胀冷缩的程度不同, 这样产生的应力变形叫热应力塑性变形。
在加热和冷却过程中, 零件的内部组织转变而发生的时间不同, 这样产生的应力变形叫组织应力变形塑性变形。
(2) 比容变形在热处理过程中, 各种相结构的组织比容不同,在相变时发生的体积和尺寸变化为比容变形。
比容变形一般只与奥氏体中碳和金元素的含量、游离相碳化物、铁素体的多少、淬火前后组织比容变化差和残余奥氏体的多少和钢的淬透性等因素有关。
热处理变形控制及校正方法
热处理变形控制及校正方法在热处理过程中,工件变形是一种不可避免的现象。
变形量保持在一定的要求范围内不影响工件的使用,但变形过大、以至于超出公差要求范围则工件报废,不能使用,造成浪费。
本文通过对多年实际操作经验的总结,从理论上阐述了工件热处理产生变形的原因,并联系生产实际,介绍了在热处理各个环节中产生变形的因素并极具针对性的介绍了控制各种产生变形的因素,诸如:分级淬火、等温淬火、预冷淬火等热处理控制变形方法及其他确实有效的变形控制方法。
并以实际生产中的产品为例,对比证明了相关控制并减小热处理变形的方法。
以及实际生产过程中,在产生较大变形的情况下,针对不同的产品特性所采取的校型方法。
1、热处理变形产生的原理及危害工件淬火中引起的变形(宏观或微观)是操作中一种常见庛病,碳素钢薄板类工件在淬火前采用综合工艺可以在不同程度控制变形,对于模具钢、高速钢、量具钢可以结合分级淬火、等温淬火、预冷淬火减小变形量。
热处理的各个环节,都存在导致产生变形的因素。
物体的“热胀冷缩”是众所周知的一种现象,钢材同样也是如此,淬火时当高温工件放入淬火冷却剂时,遇冷工件必然会产生收缩。
工件截面上各部分的冷却是有先后的,因此各部分发生收缩也就有了先后,工件表面先冷却、先发生收缩,工件中心后冷却,还没有发生收缩。
这样表面的收缩就必然要受到中心部分的牵制。
这种由于工件表里热胀冷缩的不一致(即有温差)而造成的内应力称热应力。
钢在淬火冷却过程中还要发生奥氏体向马氏体组织的转变过程,由于奥氏体的比容较马氏体小得多,所以在奥氏体向马氏体转变的同时,也就伴随着发生体积的膨胀。
由于工件截面上各部分的冷却速度不一致,因此发生组织的转变和体积的膨胀也就不一致。
工件表面先冷到Ms点,先发生转变和膨胀,而此时中心部分却尚未(或正在)开始发生转变和膨胀,这样表面的体积必然要受到中心部分的约束。
这种由于工件表里组织转变的不一致而造成的内应力称组织应力。
对每一个淬火工件来讲,既有热应力,又有组织应力,问题在于这两种应力综合的结果如何。
热处理减少产生锥度变形的方法
热处理减少产生锥度变形的方法:
由于锥度变形是在淬火冷却过程中套圈两端的冷却速度相差太大所致,因此只有使套圈两端冷却速度接近,才有可能减小锥度变形。
1 在连续淬火装置的油槽中加上翻转机构
当轴承套圈在加热炉内到达奥氏体化后,落入淬火油槽中,置于翻转180°的传送带上以“平放”状态进行移动。
此后,在经过导板送到下一个出料传送带的过程中,轴承套圈准确地翻转180°,以另一种“平放”状态冷却,这样使套圈两端的冷却速度相同或者同时达到Ms点,可以大大地减少锥度变形。
2 轴承套圈在淬火油中作上下震荡冷却
引进的辊底炉热处理生产线,是将加热至淬火温度的轴承套圈放在一个速度、行程和时间均可调整的台架上,于热油中作上下震荡,以改善套圈两端冷却的均匀性,最大限度地减少工件变形。
3 改变淬火油循环搅拌方式
网带式托辊炉热处理生产线的淬火油槽,一般都安装有2台离心泵。
1台用于水平循环喷流,防止淬火炉落料口的淬火油局部过热而大量蒸发,另1台则用于油循环冷却。
实际上由2台离心泵引起的油搅拌效果只集中在一定厚度的油表层内,轴承套圈淬火冷却所在的油槽底层的油实际上是静止不动的。
低变形淬火油槽,是由1台上喷泵(主泵)与2台循环泵(辅助泵)组成,上喷泵的作用是使轴承套圈淬火冷却所在的油槽底层的油均匀地向上流动,从而改善套圈两端的冷却速度均匀性,达到减少变形的目的。
搅拌轴热处理变形的控制
搅拌轴热处理变形的控制反应罐中的搅拌轴具有自身特点,加工工艺也比较特殊,对此,文章根据搅拌轴的热处理问题,并且运用在生产加工,现已经取得良好加工效果。
标签:搅拌轴;热处理;变形控制;加工在生产加工过程中使用的长轴是指工件长度和直径的比值在20-25范围之上的轴类零部件,我们称之为细长轴。
并且在切削力,重力以及顶紧力三个方向力的作用下,横放置的细长轴会出现弯曲现象。
所以做好细长轴的精加工问题,在精确度方面打好坚实的基础,对于控制工艺加工中细长轴的受热变形有很大的帮助。
反应罐的搅拌轴就是同样的原理,本文根据实际经验,工艺生产着手,对搅拌轴的热处理其弯曲变形的对应措施进行简要的分析。
1 控制在搅拌轴变形的措施1.1 搅拌轴的工序尺寸的控制,以及余量的合理应用搅拌轴的材质一般是2CR13或者是3CR13,由于搅拌轴作为反应罐的主要配件,机械运转对于其要求比较高,因此锻钢作为普遍选择的材料,正确合理的选择毛坯料会在很大程度上减少工艺中的粗加工的工作量。
生产中的工序加工的余量是指在某一表面上的工序操作对金属所进行切割的金属层的厚度。
工序加工的余量是前道工序和后道工序的差额数,前道工序的尺寸如果偏大,就会引起后道工序的余量超出,切削力也就会增大,此时的工件就会产生弯曲;但是前道工序的尺寸过小,就会引起后道工序就会有生产缺陷和误差。
对此,各个工序的日常监管工作显得尤为重要,对工序的尺寸监督要谨慎严格,避免细长轴的弯曲。
1.2 搅拌轴的传统工艺和热处理搅拌轴的硬度应该控制在850之内,渗透度的深度应该大于0.50mm,其脆性级别指数应该在1-2级范围内,这是搅拌轴在热处理的氮化工艺要求,并且格外规定搅拌轴的全长的变形量应该控制在0.05mm范围内。
我国在搅拌轴的初期应用上,按照传统的加工制造方式和流程有着独自的工艺线路以及热处理的方法。
工艺线路是:锻坯,退火,调质,粗车,稳定回火,精车等直至精磨后成为成品工艺产品。
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搅拌轴热处理变形的控制
作者:苟选祥
来源:《科技创新与应用》2013年第21期
摘要:反应罐中的搅拌轴具有自身特点,加工工艺也比较特殊,对此,文章根据搅拌轴的热处理问题,并且运用在生产加工,现已经取得良好加工效果。
关键词:搅拌轴;热处理;变形控制;加工
在生产加工过程中使用的长轴是指工件长度和直径的比值在20-25范围之上的轴类零部件,我们称之为细长轴。
并且在切削力,重力以及顶紧力三个方向力的作用下,横放置的细长轴会出现弯曲现象。
所以做好细长轴的精加工问题,在精确度方面打好坚实的基础,对于控制工艺加工中细长轴的受热变形有很大的帮助。
反应罐的搅拌轴就是同样的原理,本文根据实际经验,工艺生产着手,对搅拌轴的热处理其弯曲变形的对应措施进行简要的分析。
1 控制在搅拌轴变形的措施
1.1 搅拌轴的工序尺寸的控制,以及余量的合理应用
搅拌轴的材质一般是2CR13或者是3CR13,由于搅拌轴作为反应罐的主要配件,机械运转对于其要求比较高,因此锻钢作为普遍选择的材料,正确合理的选择毛坯料会在很大程度上减少工艺中的粗加工的工作量。
生产中的工序加工的余量是指在某一表面上的工序操作对金属所进行切割的金属层的厚度。
工序加工的余量是前道工序和后道工序的差额数,前道工序的尺寸如果偏大,就会引起后道工序的余量超出,切削力也就会增大,此时的工件就会产生弯曲;但是前道工序的尺寸过小,就会引起后道工序就会有生产缺陷和误差。
对此,各个工序的日常监管工作显得尤为重要,对工序的尺寸监督要谨慎严格,避免细长轴的弯曲。
1.2 搅拌轴的传统工艺和热处理
搅拌轴的硬度应该控制在850之内,渗透度的深度应该大于0.50mm,其脆性级别指数应该在1-2级范围内,这是搅拌轴在热处理的氮化工艺要求,并且格外规定搅拌轴的全长的变形量应该控制在0.05mm范围内。
我国在搅拌轴的初期应用上,按照传统的加工制造方式和流程有着独自的工艺线路以及热处理的方法。
工艺线路是:锻坯,退火,调质,粗车,稳定回火,精车等直至精磨后成为成品工艺产品。
传统的热处理采用的二段氮化的工艺方法,氮化后按照标准进行工艺检验,有以下的检验结果:
第一,维式的表面硬度为HV150g-945,离表面的距离是0.05mm,硬度是HV150g-910,离表面相距0.60mm处的硬度为HV150g-348。
第二,脆性级别的测定一般用维式的负荷硬度来表示,规定为HV5000g,这时的脆性级别是2级。
第三,搅拌轴的全场测量,其中变形量的变化范围是3到4mm。
搅拌轴的氮化后一般会产生严重的变形,究其原因主要就是在加工工艺过程当中,工序的安排采用的是传统的方法,这样的工艺流程是不合理的,热处理的工艺需要现代化的改进。
1.3 搅拌轴的工艺流程和热处理
在搅拌轴的工艺流程和热处理方面,根据现代化的生产需求,相应的做了些改变,制定的新工艺方案以及热处理的工艺措施。
第一,生产工序。
稳定回火以及加工建槽之后的配制是工序中新增的步骤,并且在此基础之上,对氮化处理方面做了调整,将传统的氮化炉的炉冷调整到150摄氏度后再出炉,更改成为现在的炉冷调整到室温后再出炉。
第二,改进之后的工序步骤如下:锻坯,退火,调质,粗车,稳定回火,半精车等。
改进之后的热处理的工艺检验结果:维式的表面硬度为HV150g-981,相距表面0.05mm的位置,硬度是HV150g-938,在离表面是0.60mm处的硬度是HV150g-346,整个维式的表面硬度的平均值是HV150g-292;脆性级别的测定使用维式负荷的硬度来计算的,表示为HV5000g,其脆性级别是1级;搅拌轴的全长长度的变量范围是0.02到0.03mm之间。
2 控制搅拌轴变形的热处理的具体措施
2.1 热处理的现场检测
2.1.1 淬火的硬度一般控制在HB335~342的变化范围内,按照技术这样是不合格的产品工艺;回火的硬度控制在HB253~262内,对其调整硬度是合格的;当变形量的变化范围在
5.6~7mm内,搅拌轴的每根轴需要校正性的检测。
2.1.2 找正。
将搅拌轴的轴装卡用在工装上时需要用顶尖将轴的两端中心口顶住,并且旋转轴部分使用千分表检测出变形的最高点,最后使用粉笔将旋转轴做上标记再回火。
2.1.3 人工校正。
搅拌轴回火之后,将轴的两端使用V型的铁垫支起,热校正是使用自制的压力机将变形的最高点加以修正,其中劳动强度最大的并且很容易发生断裂现象的直接使用回火技术。
2.2 搅拌轴的人处理控制变形措施
2.2.1 热处理的原理以及搅拌轴的材质相同,但是有效淬火面不同导致工件的冷却速度也会不同,因此在热处理过程中硬度掌握也很重要,直径越小的搅拌轴的工件淬火的硬度会越
高,淬火的硬度层的厚度也会越深,相反直径越大的搅拌轴工件的淬火硬度越低,淬火的硬度层的深度就会越浅。
2.2.2 搅拌轴的各个零部件在变形热处理过程中的变形量是不同的,其中,主动轴的变形量需要减少温差着手,采用低温的装炉,温度控制在600摄氏度左右,将主动轴加以预热,并且调整其燃气阀门的升温速度,温度控制在150~180℃/h之间,油冷至120~180℃出油空冷。
这些措施的目的都是为了减少搅拌轴的表面和内部的温差,从而减小了组织应力以及热应力,这样才能有效的控制变量。
2.2.3 热处理的二次回火为基础,将组织调整后,与应力彻底的消除,以此保障渗入氮时,搅拌轴的稳定性。
3 结束语
38CrMoAl的搅拌轴的氮化处理的过程当中,并且在生产加工中总结和积累经验,及时的调整加工工艺,制定出合理的规程,针对不同的工艺实施严格的监控管理制度。
在生产上将氮化工艺的处理控制在合理的变化范围内,并跟进国际技术的步伐。
此外,在现代化的技术手段中,淬火工艺的项目应用将会用到工件的热处理中,对控制工件的变形也有很好的发展前景,还需要认真的研究。
参考文献
[1]李欢竹.加工搅拌轴弯曲变形的工艺控制措施[J].装备制造,2010(04-01).
[2]蔡正德.搅拌轴热处理变形的控制[J].化工机械,2008(06-25).
[3]谢守明.运用淬火预热有效控制主动轴热处理变形[J].科技创业家,2012(07-16).。