常用車輪鍛件材質(zhì):60#、65Mn、42CrMo
根據(jù)行車的使用特點,要求車輪踏面有較高的硬度,并且有一定的淬硬層深度和過渡層(深度>10mm,硬度HRC40 一48),以提高承載能力、耐磨性和抗接觸疲勞的性能。同時,要求其基體組織要有良好的綜合力學(xué)性能和良好的組織狀態(tài),硬度應(yīng)達HBS187~229,使之具有高的韌性,提高抗沖擊性能和抗開裂性能。
行車輪的加工工藝流程
(1)鑄造:鑄造保證材質(zhì)均勻,無氣孔、砂眼,然后進行退火處理。
(2)車床粗車毛坯內(nèi)孔、外圓,直徑留2mm 余量待熱處理后精車成。
(3)熱處理(淬火+回火)行車輪的材質(zhì)為中碳合金鋼,如按正常的加熱淬火、回火,則踏面和心部為相同的硬度,綜合力學(xué)性能不好,無法滿足其技術(shù)要求。為了達到圖紙技術(shù)要求,使其表面達到淬火溫度,而心部溫度相對較低;實現(xiàn)加深表面淬硬層深度、提高表面和外沿的硬度,而心部硬度較低的目標,我們采用以下方法。
裝爐方法:工件熱處理裝爐時,用一塊鋼板放在料盤上面,將三個車輪疊放在一起放在鋼板上,保證它們之間嚴密接觸,內(nèi)孔裝入鑄鐵屑(防止工件內(nèi)孔氧化),車輪間用耐火纖維氈填實,上面再放上一塊鋼板壓實。(這樣可以使其表面達到淬火溫度,而心部溫度相對較低;實現(xiàn)加深表面淬硬層深度、提高表面和外沿的硬度,而心部硬度較低的目標。)
加熱速度:適當(dāng)提高淬火溫度和淬火加熱速度對提高表面硬度有利。
加熱溫度:工件室溫---750 度時保溫1 小時----淬火溫度(860~890 度)---淬火(注意此時不保溫)。
本方法采用高溫零保溫的差溫?zé)崽幚硇鹿に?,可有效地提高工件表面硬度和保持較低的心部硬度,是一種行之有效的熱處理方法. 淬火介質(zhì):采用水淬是提高硬度最有效的方法,但該材質(zhì)水淬開裂的危險特別大,尤其是外沿要開裂,所以不能采用。水淬油冷方法也可提高表面硬度,但是工件的外沿尺寸較小,與踏面的截面差較大,淬火時冷卻時間不一致,水冷時間不好控制,也不易采用。所以可以選用油淬油淬,但要保證工件出爐后盡快入油淬火。
油淬回火:采用高溫回火,消除了工件大量的殘余應(yīng)力,回火組織由低溫回火馬氏體,變?yōu)榫哂辛己镁C合力學(xué)性能的高溫回火索氏體。這樣在保證踏面具有高硬度的同時又保證工件具有良好的韌性,高溫回火的溫度550--580 度。保溫2---3 小時后在空氣中自然冷卻。
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