等温淬火技术标准

1简介
本规范涵盖了DFP6驱动轴的热处理要求，适用于与滚筒/清选筛配置配合使用的应用。

这种特殊热处理的主要原因是产生由贝氏体组成的金相组织。

这种热处理工艺的通用名称是“等温淬火”
注：-重要的是，不要将“等温淬火”与“马氏体回火”混淆，因为虽然这两种工艺有相似之处，但不同之处是热处理成功实现驱动轴功能的关键方面.
2冶金解释
2.1定义
等温淬火是一种从高于相变范围的温度淬火到高于马氏体形成上限的温度，并在此温度下保持，直到奥氏体完全转变为非常细的贝氏体，以产生某些机械性能的过程。

2.2使用图说明
驱动轴所用材料类型为100Cr6，需要相应的连续冷却转变曲线（CCT）进一步解释实现完全贝氏体转变所需的最佳温度和时间。

“仅参考”曲线见图1。

这种类型的图表是通常用来确定钢在高温下冷却时的微观结构的方法。

参考附录，图1：驱动轴在860℃下加热足够的时间，以确保完全转变为奥氏体（至少30分钟），如X所示。

然后驱动轴尽快淬火到合适的介质中（通常是盐或油浴），保持在240℃的恒定温度下，以便驱动轴沿着图示的线冷却并达到Y（偏离线的右侧可能侵犯珠光体/上贝氏体转变区，不可接受）。

将驱动轴保持在此温度，以确保转变过程超过95%贝氏体（~4小时），因此移动到图中的Z，然后驱动轴可冷却至环境温度。

无需回火操作。

为什么是等温淬火？
3.1优势
钢转变为贝氏体而不是马氏体组织，有利于提高材料的塑性和屈服强度，同时在极限强度和硬度方面损失很小。

其他优势包括：-
减少失真
无单独回火工艺
硬度均匀一致
更坚固更耐磨
更高的冲击和疲劳强度
抗氢脆性
3.2缺点
由于来自高温的淬火速度对于避免其他不需要的微观结构至关重要，因此对于具有厚截面的零件来说，这可能很难实现。

传动轴不被认为是一个“厚”部分，但它足够大，如果淬火方法不可靠，以避免冷却时间变慢，则会引起问题。

由于淬火速度稍有不同，表面到核心的性能也可能有一些变化。

淬火速度慢于预期将产生不可接受的微观结构和低于规范的硬度。

由于在较低温度下长时间浸泡，该工艺比传统的“淬火和回火”热处理要长，但这可以考虑抵消单独回火操作的需要。

4热处理参数
4.1批量
载荷大小不得超过401kg，不包括部件夹具的重量。

4.2奥氏体化
驱动轴应在适当的介质中加热，并根据“负载”大小（即一起加工的轴数）在温度（根据图纸规范）下保持20至40分钟。

其要求是获得均匀的温度，以便完全转化为奥氏体微观结构。

4.3淬火
驱动轴应在适当的介质中淬火，该介质应保持在等温淬火温度下（根据图纸规范）。

将部件从奥氏体化炉转移到等温淬火槽中不可避免地会有一些延迟。

必须确保“转移时间”足够快，以避免热处理负荷的末端冷却，否则可能导致这些位置的部件无法满足硬度要求。

一般情况下，传输时间不应超过30秒。

然而，作为热处理验证过程的一部分，必须通过工艺试验确定转移时间的适宜性。

“淬火时间”（即部件达到等温淬火温度所需的时间）必须快于20秒，平均淬火速度超过每秒30℃（参见CCT图1）。

达到所需的淬火速度将涉及具有高传热能力的淬火介质。

这通常涉及淬火介质的剧烈搅拌，可能需要使用淬火促进剂。

当使用盐作为淬火介质时，可以通过控制水的加入来提高淬火速度。

作为验证过程的一部分，需要进行淬火试验，以确保实际淬火速度在这一关键参数方面是稳健的。

4.4等温淬火或贝氏体转变
驱动轴应保持等温淬火温度（根据图纸规范）至少4小时，以确保完全转变为贝氏体。

然而，允许更长的浸泡时间，最长可达12小时。

4.5冷却至环境温度
贝氏体转变冷却不是一个关键阶段，根据工艺的不同可以采用多种方式来实现。

然而，强制空气、油或水冲洗介质都是可以接受的。

5材料要求
5.1微观结构
显微组织为95%以上的细贝氏体。

不允许有珠光体或铁素体。

马氏体和/或残余奥氏体最多可作为总含量的5%。

（典型满意微观结构的参考图像见附录，图2和图3）。

微观结构的可接受性应在工艺验证阶段与材料工程部达成一致。

在此之后，仅当工艺发生重大变化时，才需要对微观结构符合性进行评估（见下文第6.2节）。

5.2硬度
驱动轴图纸上规定的硬度是指表面硬度，应保持至少2 mm的深度。

除图纸要求外，还要求具备一定的统计批量能力，并通过批量检验试样上测量的最小表面硬度达到700HV 10kg以上。

如果发现任何硬度低于700HV 10kg，尽管670HV 10kg和700HV 10kg之间的硬度值不一定是拒收的原因，但应再抽取10根轴的样品进行检查。

如果这些结果满足要求，则批将被放行，如果不满足，则批将被保税，并等待德尔福材料工程部的决定。

芯部硬度（即凸轮轮廓截面中心的最低测量硬度）不应低于650 HV 10kg。

低于该值的最小芯部硬度值不一定是拒收的原因，但应引起材料工程部门的注意。

5.3表面氧化
热处理表面的氧化允许最大厚度为10微米。

5.4表面微结构缺陷
5.4.1脱碳
功能性脱碳的深度不得超过15微米。

5.4.2内部氧化
允许氧化（包括晶间氧化），深度可达15微米。

5.4.3表面碳化物
表面碳化物/碳化物网络的最大允许深度为15微米。

6验证要求
6.1工艺
应进行工艺试验，以确定可能影响等温淬火介质整体淬火效率的主要工艺变量的影
响。

在这方面，应考虑负载大小、夹具、转移时间、淬火介质类型、搅拌程度和添加
淬火促进剂的控制。

如果其中任何一项因加工设备本身的功能或操作人员的干预而发
生变化，则应记录控制限值。

一旦确定了可接受的工艺参数，则应通过对至少12个部件进行冶金检查，在试验负
荷内进行工艺验证。

试件的位置应与材料工程部商定。

6.2冶金要求
在购电协议阶段以及热处理工艺发生重大变化时（由材料工程部决定），应进行以下
额外的冶金检查，以确定：-
•粒度-根据ASTM方法EN ISO 643，应为6或更细。

•残余奥氏体水平-残余奥氏体的百分比应在商定的场所通过X射线衍射进行测量。

7认可供应商
本部分只能从产品规范PSDDS-0020中规定的经批准的供应商处采购。

针对任何材料、部件或工艺发给供应商的编码对同一供应商的任何其他编码均无效。

认可供应商认可供应商
D080号
附录
图1
100Cr6钢的CCT示例
图2-微观结构
图3-微观结构
修订记录。