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轴在哪一种状态调质更合适?

2019年11月07日 16:24:23 中国传动网

对于有特殊要求或特殊工况条件的电机产品,其转轴应经过调质处理。调质处理就是指淬火加高温回火的双重热处理方法,其目的是使工件具有良好的综合机械性能。高温回火是指在500-650摄氏度之间进行回火。调质可以使钢的性能,材质得到很大程度的调整,其强度、塑性和韧性都较好,具有良好的综合机械性能。

我们从实际调质工艺看,大多数工艺要求,轴完成粗加工后进行调质。因为调质过程中会导致轴的变形,也可能会发生磕碰等不良影响。因而,轴在调质完成后再进行精加工,可以规避调质过程导致的一些不适宜。那可能有人会问,为何不在毛坯状态进行调质?我们可以肯定地讲,任何加工企业都会考虑加工周期和加工成本问题,毛坯状态调质时,能源费用会增加,调质完成后,因为材料性能的变化,加工难度要相对大一些,自然也就加大了加工成本。鉴于以上原因,选择在粗加工与精加工之间,进行调质处理更为合适。

知识拓展——45钢的调质

45钢是中碳结构钢,冷热加工性能都不错,机械性能较好,且价格低、来源广,所以应用广泛。它的最大弱点是淬透性低,截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。

调质处理广泛用于要求具有优良综合性能,特别是在交变载荷下工作的结构零件,如汽车的轴、齿轮,航空发动机的涡轮轴、压气机盘等。需要感应加热淬火的结构钢零件,在表面淬火之前,通常都先进行调质,以获得细小而均匀的索氏体,有利于表面淬硬层,也可使心部获得良好的综合力学性能。

氮化零件在渗氮前经过调质处理可以改善钢的加工性能,还能为渗氮作好组织准备。为使量具在淬火前得到较高的光洁度,消除粗加工造成的应力,减小淬火变形,并使淬火后的硬度高而均匀,可在精加工前进行调质处理。

对于锻造后存在网状碳化物或晶粒粗大的工具钢,可采用调质处理,消除碳化物网并细化晶粒,且使碳化物球化改善可切削性,为最终热处理作好组织准备。

淬火是第一步工序,加热温度依钢的成分而定,淬火介质则根据钢淬透性和钢件尺寸选择。钢淬火后内应力大,很脆,必须进行回火,以便消除应力,增加韧性,调整强度。回火是使调质钢力学性能定型化的最重要工序。各种钢力学性能随回火温度变化的曲线,又称为钢的回火曲线,可以作为选择回火温度的依据。对某些合金调质钢的高温回火,要注意防止出现第二类回火脆性,以保证钢的使用性能。

因为调质的目的是得到综合机械性能,所以硬度范围比较宽。但图纸有硬度要求的,就要按图纸要求调整回火温度,以保证硬度。如有些轴类零件要求强度高,硬度要求就高;而有些齿轮、带键槽的轴类零件,因调质后还要进行铣、插加工,硬度要求就低些。关于回火保温时间,视硬度要求和工件大小而定,我们认为,回火后的硬度取决于回火温度,与回火时间关系不大,但必须回透,一般工件回火保温时间总在一小时以上。

调质处理的零件主要为各种机器和机构的结构件,如轴类、连杆、螺柱、齿轮等,在机床、汽车和拖拉机等制造工业中用得很普遍。尤其是对于重型机器制造中的大型部件,调质处理用得更多。因此,调质处理在热处理中占有很重要的位置。在机械产品中的调质件,因其受力条件不同,对其所要求的性能也就不完全一样。一般说来,各种调质件都应具有优良的综合力学性能,即高强度和高韧性的适当配合,以保证零件长期顺利工作。

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供稿:猫一猫二 电机技术日参

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