刀具熱處理工藝問題的小竅門
刀具熱處理工藝過程多數是週期作業，是一項集體操作。因此，熱處理工藝加工存在著工作界限不明確，如一批零件淬火可能由兩個班次完成，淬火和回火常常由兩個班次完成等，加之作業人員素質參差不齊，管理措施小夠完善，生產過程中經常會出現品質問題。而出現問題後，分析問題，查找原因，不僅費時、費力，有時甚至找不出真正的原因。
下面筆者把多年來在生產現場中解決問題的一些思路和方法進行了歸納，為讀者提供一些有益的參考。
1.滲碳淬火齒輪硬度低
一批在(日本)Unicase滴注式氣體滲碳氮化爐中滲碳淬火的800多件齒輪，要求滲碳淬火後表面硬度58～63HRC，而抽檢時零件的表面硬度為52～56HRC。這是滲碳問題，還是淬火問題；淬火是加熱問題，還是冷卻問題，一時很難下結論。由於這批齒輪的生產任務緊急，筆者把已檢測的齒輪取3件用鐵絲捆綁，在鹽浴爐內重新加熱，在油槽中淬火冷卻，約30～40min後，最後檢測淬火硬度為63～65HRC。把這批齒輪重新加熱淬火後，抽儉硬度全部合格。這種快刀斬亂麻的辦法，雖不一定能找出問題的真正原因，但卻解決了生產的燃眉之急。
2.棒料淬火裂紋
有一批14mm×240mm的40Cr棒料經調質處埋後，過了約一周時間(使用時)才被發現幾乎全部開裂，裂紋形狀為縱向單裂紋，多數裂紋裂透棒料的兩端面。據此判斷裂紋為淬火裂紋，而當班的操作人員卻不認帳。查作業記錄，只能查到該批棒料為二班淬火、三班回火，而零件材料、淬火溫度和冷卻介質等工藝參數都沒有記錄。筆者取一根棒料與45鋼接頭一同在鹽浴爐中加熱，然後在鹽水中淬火冷卻，冷卻後約20～30min，該棒料開裂，並且裂紋形狀與上述裂紋形狀相同。在事實面前，操作人員才承認是誤將該批棒料當成45鋼進行了淬火。
3.箱式電阻爐退火硬度不均勻
我公司生產的葉片泵的泵軸棒料，其材料為38CrMoAlA。工藝路線為：退火→帶鋸下料→粗車→調質→精車→磨削→氮化。帶鋸下料時，經常發現一根棒料上硬度不均勻、局部硬度偏高，下料效率低，鋸條磨損快。經分析，是因裝爐時棒料長或棒料靠前。該箱式電阻爐爐口處既沒有加熱電阻絲，熱量損失又大，因此對於一般箱式電阻爐，裝爐時零件應距離爐口內側200～300mm，才能保證爐內零件加熱溫度均勻。
4.鑄鐵淬火應控制微量合金元素
鑄鐵導熱性差，淬火冷卻時一般用油冷。鑄鐵的基體與鋼相同，也是由珠光體和鐵素體組成。鑄鐵含碳量高，含碳量增加雖然能夠增加淬透性，但畢竟增幅不大。因此，提高鑄鐵件的淬透性：就靠鑄鐵中微量合金元素的作用，控制好合金元素含量，才能保證熱處理淬火品質。
我公司生產的葉片泵定子，材料為耐磨合金鑄鐵，要求熱處琿硬度50～56HRC由於鑄件中Cr、Mo、Mn和Sn等合金元素含量控制不好，因而熱處理淬火後硬度不均勻，硬度偏低等現象時有發生。有人曾提出，淬火後硬度偏低是由於鑄件鑄態基體組織中珠光體比例少，要求在淬火前增加正火工序。試驗表明，鑄件經正火後再淬火，硬度依然偏低。事實上，在相同的鑄造條件下，鑄件鑄態基體組織中珠光體所占比例的多少，與其微量合金元素的含量有關。
5.結語
工藝加工過程中出現的許多問題，實際上都是由於工藝程序控制不嚴、生產管理混亂所致。文中雖然提出了一些解決問題的思路和方法，但筆者思之再三，總覺得不是上策。
資料來源:http://www.cctw.cc
2010/5/7
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