023-86669155
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李志義1，2李曉澎1，2
(1.重慶義揚機電設備有限公司，重慶 400042；2.重慶長江工業(yè)爐公司，重慶 401329）
(由于滲碳淬火件磨削裂紋形成的原因比一般淬火件復雜一些，因此本文側(cè)重滲碳淬火件磨削裂紋的探討，同時希望各工廠、企業(yè)采用各種措施減少變形，達到不磨齒少磨齒[10]以共勵之。)
眾所周知磨削加工產(chǎn)生的拉應力在此拉應力的作用下而形成的裂紋均稱為磨削裂紋。同樣，若無此應力作用下進行表而處理(例如:酸洗、電鍍、氧化等) ，未發(fā)現(xiàn)氫脆和應力腐蝕裂紋，而在磨削應力作用下進行的上述表面處理，而形成的裂紋，本人認為也可以屬于磨削裂紋范峙。
由于磨削裂紋形成的原因不同而且有時是綜合性影響， 因而其形態(tài)一般可分為叁種:一、磨削裂紋的走向于砂輪旋轉(zhuǎn)方向一致，并稍有連續(xù)。二、裂紋的走向于砂輪方向一致成魚磷狀并稍有斷續(xù)。三、因磨削應力在表面處理過程中形成裂紋。該裂紋斷續(xù)的一頭粗一頭尖的縱向羽毛狀裂紋[1])。
解決這些裂紋形成的措施，就是從各方面降低其磨削應力的大小。
1.降低滲碳層本身的不均勻應力。
滲碳層碳化物的顆料越細越好，碳化物分布越均勻越好，避免碳化物粗狀，極度彌散的碳化物的獲得[2]，可控氣源的選擇， 是很重要的因素素[3]。
例如:天然氣中主要成份CH4 就目前的滲碳而言的氣源，古老滲碳機理CO-Cad+CO2 Cad-活性碳。天然氣丙烷乙炔等[7]可直接裂解生成活性碳滲碳[4]CH4→Cad+2H2且在天然氣凈化很好時：(脫有機硫≤3-5mg/m3 、無機硫運≤1-3 mg/m3 、水-38℃、石油)[5]使這種裂解反應更完美，凈化后天然氣用氣量大大下降，例如:長春一汽車大眾叁臺1000公斤艾協(xié)林多用爐和一臺12料盤艾協(xié)林貫通式多用爐--相當四臺1000公斤艾協(xié)林多用爐產(chǎn)量:原用氣源約40M3/h，現(xiàn)采用天然氣凈氣設備后，只需23M3/h，同時零件表面碳黑，非馬氏體組織的厚度和分布密度大大改善，達到光亮銀灰色無炭黑，一般<3um[5]，滲碳層碳化物粒度也有改善。重慶紅巖汽車廠也達到相似效果，單原料氣均節(jié)約40多萬元/年以上，株洲齒輪年節(jié)約了85萬元[8]。該發(fā)明目前國內(nèi)外已有64臺套使產(chǎn)品領(lǐng)先于世界[7]
2.要使馬氏體轉(zhuǎn)變時應力*小，同時變形也*小，冷卻介質(zhì)的選擇是很重要的因素，淬火冷卻時，熱應力(熱漲冷縮應力)和組織應力這兩種應力相互抵消，抵消越多越好。要使滲碳淬火件表面層非馬氏件組織降低（淺腐蝕），氣源選擇是主要因素[3、5]淬火介質(zhì)次之，淬火油要求在珠光體轉(zhuǎn)變區(qū)快速通過，而在馬氏體轉(zhuǎn)變時為防止變形又需冷卻確當。特別是對截面較大的滲碳零件，心部硬度不合格，殘余奧氏體量增加，長春一汽大眾艾協(xié)林多用爐的淬火油采用德國貝多菲亞的產(chǎn)品，實際使用60-80℃閃點低187℃，高溫冷卻快，低溫冷卻也不慢，零件的變形也較大一般轎車的零件變形在15絲左右。后在我建議下采用好富頓淬火油。
要減少變形，油的高溫冷卻確當，低溫冷卻慢，同時適當提高油溫至120-140℃ 使變形減少，又避免殘余奧氏體量增加和心部硬度下降。還可增壓淬式硝鹽等溫淬火。
3. 滲碳層殘余奧氏體在磨削應力作用下，在加上氫在應力作用的遷移偏聚，而誘導馬氏體相變，這應力誘導馬氏體是未回火馬氏體應力較大，金相看時裂紋周圍有明顯亮區(qū)，這亮區(qū)一般講就是應力誘發(fā)馬氏體相變區(qū).
殘余奧氏體的量，直接與鋼種、滲碳件尺寸大小、淬火油冷速、油溫等有關(guān)。由于各方面的原因，很多具有比較好設備的企業(yè)，首選油均是德潤寶、好富頓、Uncon等公司的等溫油，熱處理質(zhì)量可靠，壽命長穩(wěn)定。
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