1. 生產(chǎn)概況
我廠所生產(chǎn)擺剪的一鋼型零件，稱為滑板，如圖1所示。材料為36NiCrMo4,其對(duì)應(yīng)的國內(nèi)材料為40CrNiMoA，外形尺寸為1990mm×220mm×30mm，給利用熱處理表淬工藝解決變形帶來了較大的難度。
圖 1
該滑板的制造工藝流程為：鍛造→粗加工→調(diào)質(zhì)→半精加工→表面淬火→精加工。技術(shù)要求：大孔面要求全長表面淬火，硬度52~55HRC。
2. 存在問題及改進(jìn)措施
（1）存在的問題
一般情況下，板子類要求單面淬火，我們會(huì)選用刷平面感應(yīng)器，外磁場加熱連續(xù)噴淬法。但這樣會(huì)存在一系列變形問題：滑板在感應(yīng)淬火過程中淬火面快速加熱后又急劇冷卻，組織要經(jīng)奧氏體化后向馬氏體轉(zhuǎn)變；而非淬火面則不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變；由于組織轉(zhuǎn)變不同，那么組織轉(zhuǎn)變膨脹系數(shù)就不同，兩表面之間就產(chǎn)生了較大的組織應(yīng)力，導(dǎo)致工件變形嚴(yán)重；而淬火面感應(yīng)快速加熱，又受壓力水的急劇冷卻，這樣淬火面與非淬火面之間產(chǎn)生了較大熱應(yīng)力，加劇了工件的變形趨勢。
根據(jù)以往淬火經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于比較窄的薄板類件，單面噴淬會(huì)產(chǎn)生表淬面沿長度方向凸起的變形，回火后進(jìn)行校直，保證在留量范圍內(nèi)，即可滿足要求；而厚型件因表淬面透熱層淺，不足以使工件發(fā)生大的變形。但該件既長又薄，且較寬，不僅長度方向彎曲變形嚴(yán)重，出現(xiàn)表淬面凸起的大彎，而且因?qū)挾瘸叽绲脑黾樱瑢挾确较虻淖冃螘?huì)加劇，會(huì)在平彎基礎(chǔ)上增加立彎，最終兩個(gè)方向變形疊加，使工件呈扭曲狀，超出余量范圍，難以校直，最終造成質(zhì)量損失。
（2）改進(jìn)措施
因板子結(jié)構(gòu)問題，在進(jìn)行表面淬火前我們先行預(yù)備處理：先校直，然后在井式爐垂直吊掛消應(yīng)力，釋放加工應(yīng)力及其引起的變形。另外，為減小組織應(yīng)力和熱應(yīng)力的不同時(shí)性，我們考慮選用內(nèi)磁場厚度兩面連續(xù)噴淬方式淬火，制作仿形感應(yīng)器，單邊間隙6mm，又考慮到棱角效應(yīng)，避開直角處，加大寬度方向間隙為7.5mm，如圖2所示。
圖 2
1．感應(yīng)器 2. 工件 3. 45°噴水孔
表淬過程我們也進(jìn)行預(yù)防控制，由一開始的雙頂尖（較松）工件進(jìn)行淬火，到1/3處卸掉上頂尖，以手把住工件，再到2/3處雙頂尖（較松）以此釋放淬火過程中的應(yīng)力，控制變形。
淬完測變形：平彎2mm，立彎0.4mm，達(dá)到預(yù)期效果。因內(nèi)磁場磁感線密度大，加之孔部效應(yīng)，為防止孔處開裂，以石棉繩堵孔，同時(shí)在孔附近稍降功率，經(jīng)無損檢測孔仍裂。
第二件我們選用銅皮鑲孔，解決孔處裂紋問題。然后進(jìn)行180℃×6h回火，回火后對(duì)平彎進(jìn)行校直，檢測硬度55~56HRC，達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求。
3．結(jié)語
對(duì)于此類較寬較薄板類件，采用內(nèi)磁場連續(xù)噴淬法代替外磁場刷平面噴淬，在滿足圖樣要求的前提下，解決了校直難題，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。
作者：袁小婷
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來源：《金屬加工（熱加工）》雜志
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