锻造毛坯等温正火对切削加工及渗碳淬火后奥氏体晶粒度、变形的影响齿坯采用等温正火，能够对相变进行控制，即齿坯奥氏体化后，迅速冷却到A1以下的珠光体相变温度等温，使相变在等温温度下进行，由于等温正火能够有效地控制冷却时的相变，使相变在等温温度下进行，避免了带状组织超差，非平衡组织(α- Fe魏氏体组织、贝氏体组织、马氏体组织)的出现，为切削加工及渗碳淬火做了组织和性能上的准备。kVa中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
1.等温正火对切削加工的影响kVa中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
钢件的切削加工性能对于大批量、连续化、多刀切削生产的汽车制造至关重要。如前所述，钢件的切削加工性能主要取决于其力学性能和显微组织，而力学性能又受显微组织的影响，普通正火因其奥氏体化后在空气中连续冷却，使其冷却慢的部位容易形成铁素体带和珠光体带相互交错的带状组织。这类组织热处理变形大，带有各向异性，影响加工表面的粗糙度，冷却快的部位容易形成粒状贝氏体组织、增加毛坯的硬度，不利于零件的加工，并对其后的热处理变形产生影响。由于等温正火较普通正火能够有效地避免贝氏体组织，带状组织等非正常组织的出现，能够有效地控制正火后的硬度，满足160～180HBS的硬度要求。因此，等温正火处理的钢件切削加工性能较普通正火大大提高。kVa中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
我厂于2001年1月份研制了等温自动正火线，将锻造毛坯的普通正火改为等温正火。锻造毛坯采用等温正火处理后，我厂下工序底盘厂钢件的切削加工性能明显提高，在产量提高的情况下，2001年全年刀具消耗较2000年降低1/3，且提高了零件加工精度，降低了废品率，降低了零件表面粗糙度。kVa中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
2.等温正火对渗碳淬火后奥氏体晶粒度的影响kVa中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
实施利用锻造余热等温正火工艺，需要解决钢件停锻后奥氏体晶粒粗大且在冷却时不能细化、而在渗碳后又必须具有细小的奥氏体晶粒的问题，需对锻造余热等温正火渗碳淬火后的奥氏体晶粒大小进行测定。将经锻造余热等温正火炉处理的22CrMo试样放入坩埚中，以石墨粉作保护剂，放入加热炉，模拟渗碳加热，重新加热到930℃，保温90min，而后淬火冷却。经抛光后用60℃的含有0.5%～1%烷基璜酸盐苦味酸饱和水溶液腐蚀，测定奥氏体晶粒大小(热蚀法)，如图1所示。同时将模拟锻后直接淬火处理的试样也用热蚀法腐蚀，测定奥氏体晶粒度，即为渗碳淬火前原始奥氏体晶粒度。锻造余热等温正火处理的试样经渗碳淬火后的晶粒大小与原始晶粒比较，晶粒显著细化，晶粒度可达9级以上，而原始晶粒度达3级左右。由此可以得出，经锻造余热等温正火获得的粗大铁素体+珠光体组织，在后序渗碳加热时可以重新细化，获得细小、均匀的奥氏体晶粒。研究证明，加热原始组织为有序粗晶粒组织(非平衡组织马氏体、贝氏体等)时，可能导致形成的奥氏体晶粒与原始组织晶粒相同的形状、大小和取向，出现组织遗传现象。而加热原始组织为等轴状先共析铁素体和珠光体的平衡组织时，粗大晶粒的性质发生根本性改变，可以使晶粒重新细化。kVa中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
3.等温正火对零件渗碳淬火后变形的影响kVa中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
对选用22CrMo钢制造的汽车后桥减速器从动锥齿轮分别进行普通正火与等温正火处理，经机械加工及渗碳淬火后，比较零件变形情况。在对比变形试验中，保证每种零件的机加工艺及热处理渗碳淬火工艺相同，从而对比普通正火与等温正火对零件变形的影响。后桥减速器从动锥齿轮变形要求为:平面度≤0.10mm，椭圆度≤0.08mm。各随机抽样100件成品零件进行测量，预处理为普通正火的零件变形分布规律见图3；预处理为等温正火的零件变形分布规律见图4。kVa中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
以后桥减速器从动锥齿轮为例进行变形分析，在预处理为普通正火的成品零件中随机抽样100件，椭圆度、平面度超差的不合格零件，共29件，其变形符合要求的合格品率为71%。从图3中可以看出，无论是内孔变形还是平面变形，其变形数据集中在上限比例偏高，占60. 7%，变形数据在下限比例仅占10%～15 %，而且样本极差偏大，样本均值偏技术要求上限。由此可见，预处理为普通正火的零件，渗碳淬火后其变形统计数据的分布不是一个合理的分布，数据离散程度较大。在预处理为等温正火的成品零件中随机抽样100件，椭圆度、平面度不合格零件共2件，其变形符合要求的合格品率为98%。从图4中可以看出，内孔、平面变形数据比较集中，变形数据的85 %～90 %落在中下限，而且样品极差和均值也比较小。由此可见，预处理为等温正火的零件，渗碳淬火后其变形统计数据的分布比较合理，概率密度曲线近似正态分布。kVa中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE
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