感應加熱設備廠家
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      信息編輯:鄭州高氏   發(fā)布時間:

      針閥體零件是液壓泵的重要零件,材料為27SiMnMoV鋼。針閥體熱處理工藝為:900℃x4h固體滲碳,880℃x50min保溫后淬油,油溫度為(30-40)℃,油冷8min,-70℃×0.5h冷處理,280℃x4h回火。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),滲碳淬火后,出現(xiàn)批量零件斷裂失效,嚴重影響生產(chǎn)正常進行,并造成經(jīng)濟損失。經(jīng)研究其原因,發(fā)現(xiàn)采用中頻加熱設備進行感應淬火,效果良好。

      針對針閥體斷裂失效進行了檢驗分析。從針閥體斷裂宏觀形貌上可以看出,斷裂均起源于頭部內(nèi)孔并向外擴展,斷口外緣周邊呈剪切唇狀似終斷裂區(qū)域;針閥在回火前已發(fā)生開裂,裂紋擴展斷裂的斷口面在回火中被氧化呈藍色。金相觀察發(fā)現(xiàn),開裂起源于內(nèi)孔處,裂紋產(chǎn)生在內(nèi)孔周邊處并向外呈放射性擴展形貌。

      針閥體金相組織為大顆粒狀合金碳化物在淬火馬氏體內(nèi)孔表面聚集。電子探針分析表明,試件碳化物聚集區(qū)域碳濃度很高,靠近工件表面處碳濃度梯度很陡,變化劇烈。

      從上述檢驗分析可以看出,零件斷裂起源于頭部內(nèi)孔;表層組織為淬火和回火馬氏體及聚集于內(nèi)孔表面處的大顆粒合金碳化物;工件表層碳質(zhì)量分數(shù)很高,約達1.2%;表層碳化物數(shù)量多且聚集,因而表層碳濃度梯度很陡,這些因素造成孔周圍處應力集中(同時有結(jié)構(gòu)因素),形成裂紋萌生源。在淬火中,零件形成馬氏體和較多殘留奧氏體,而冷處理使大量殘留奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,造成工件表層存在較大殘余應力(組織應力)。另外,工件淬火時,閥體內(nèi)腔狹小及頭部小油孔不利于淬火介質(zhì)流動,冷卻效果差,造成頭部外表面冷卻快,內(nèi)孔冷卻慢,形成一定的內(nèi)應力(熱應力)。上述各種內(nèi)應力綜合作用和內(nèi)孔處應力集中疊加作用,內(nèi)孔處裂紋源迅速擴展,并使針閥體發(fā)生斷裂。

      為防止針閥體斷裂失效,工藝改進如下:

      (1)改滲碳加熱為采用中頻加熱設備進行的感應加熱,溫度由滲碳的900℃改為880℃,降低溫度有利于減少熱應力,并使晶粒較細,碳化物顆粒長大和聚集也將較為緩和。

      (2)合理控制冷處理和回火工藝操作,適當延長回火時間,消除殘留應力。冷處理和回火處理在前工序后立即進行,停留時間小于0.5h。

      采用中頻加熱設備進行淬火熱處理后,針閥體未出現(xiàn)斷裂失效現(xiàn)象,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,達到技術要求指標,更重要的是適合大批量大規(guī)模生產(chǎn)。

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