45#调质组织分析

fengyonghe

cnszgong 发表于 2017-8-17 15:56
长度接近2米，直径55～180的台阶轴零件、调质后最好做校直。虽然可能零件整个的弯曲量小于加工余量（单边 ...

我建议他先把组织搞对再谈别的，铁素体珠光体组织怎么搞都没用。

fengyonghe

changxl 发表于 2017-8-18 09:00
好的，可以做一下工艺试验看看效果。谢谢。

不是调质组织，你还坚持啊                                                                                                                                                                                          

团溪锰矿

45材料那么大的直径，非常有难度的

wkee

fengyonghe 发表于 2017-8-19 03:56
不是调质组织，你还坚持啊                                                                           ...

那么请问，怎么得到调质组织?再已经用盐水冷却的情况下。而且你有没有注意到，客户的其他供应商再未调质的情况下反而跳动合格。根本不是组织是不是调质组织的问题好吗。第一，这么大的工件现有技术能不能得到调质组织。第二，就算是得到调质组织，是否就保证跳动合格。这两个问题谁解决？

cnszgong

fengyonghe 发表于 2017-8-19 03:53
我建议他先把组织搞对再谈别的，铁素体珠光体组织怎么搞都没用。

我个人观点：这不像是热处理的问题、采用45钢、40Cr、42CrMo、40CrMnMo、40CrNiMo甚至34CrNi3Mo材料调质，这个跳动估计还是存在的。

fengyonghe

cnszgong 发表于 2017-8-19 14:06
我个人观点：这不像是热处理的问题、采用45钢、40Cr、42CrMo、40CrMnMo、40CrNiMo甚至34CrNi3Mo材料调质 ...

不是调质组织轴的刚度不够                                                                                                                                                                                          

changxl

团溪锰矿 发表于 2017-8-19 08:21
45材料那么大的直径，非常有难度的

是的，难度很大。最大轴径175，最小轴径55，同样的热处理条件，升温速度和组织转变快慢不一样，不好做。

changxl

cnszgong 发表于 2017-8-19 14:06
我个人观点：这不像是热处理的问题、采用45钢、40Cr、42CrMo、40CrMnMo、40CrNiMo甚至34CrNi3Mo材料调质 ...

同意龚工的观点。另一款轴采用的40CrMnMo,也存在跳动问题，只是没有45钢严重。同事去客户试验现场考察，发现客户安装也存在一定问题，可能是引起跳动超差的主要原因。当然我们的热处理也存在一定问题。我们公司领导的意思是借此机会改善一下热处理工艺。客户图纸规定调质处理，在不改图纸的前提下，只能调整热处理工艺。如果不换材料，改善的方向只能是减少变形量，表面尽可能多的保留调质组织，提高调质组织的质量。

下面是经过几天对轴生产流程的了解及之前的金相组织分析，结合大家的观点给出了以下几点建议：

原材料：
45钢淬透性不好，我们得到的淬硬层大概只有5mm，后续的机加工余量大概4mm, 索氏体层被全部去除。建议增加合金元素提高淬透性或更换合金钢。45刚供货状态为热轧，建议增加去应力退火。

调质现工艺：井式电炉空炉升温至840℃，放入主轴（4根）保温 3小时。保温时间到后，将主轴吊出开始淬火，淬火方式：轴（2根）吊出至盐水池用时约46S（盐水温度≤40℃，浓度5-15%），垂直淬入水中用时16S（轴长2300的用时），保持10-15min出水，（保持 1-2min， 起吊空冷1-2min, 再入水保持10-15min出水），待轴表面水蒸发完立即回火。回火：回火炉预先升温至520℃，垂直放入淬火后主轴，保温3.5小时。回火完毕，将主轴从回火炉吊出，空冷至室温。
加热过程:
1 目前是加热至设定温度放入主轴，建议主轴随炉升温。
2 目前加热温度840℃，主轴出炉后到入水时间较长，测得小轴端入水温度600-650℃，已经低于奥氏体的临界温度780℃。建议加快行车运行速度，缩短出炉至入水时间；提高加热温度至上限850-860℃，弥补主轴出炉至入水过程热量损失，保证淬火入水温度大于800℃。
淬火过程：
1        轴出炉后表面生成一层氧化皮，入水后氧化皮不同程度的脱落导致各部分冷却不均。建议提高粗车毛坯的表面清洁度和粗糙度，促进轴出炉后表面生成的氧化皮入水时脱落，以保证足够的冷却速度。
2  盐水池是通过外面的冷却塔循环冷却，未进行搅拌，淬火时轴基本不移动，也可能是导致冷却不均的一个因素。建议冷却池加搅拌或轴淬火时做规则运动，使冷却均匀。
3        根据冷却规律，高温至180℃左右这一阶段应该快冷，之后缓冷。工件入水后，应该淬透，但不是冷透，如果工件在盐水中冷透，就有可能使工件开裂，这是因为当工件冷却到180℃左右时，奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力集中所致。因此，当淬火工件快冷到该温度区域，就应采取缓冷的方法。由于出水温度难以掌握，须凭经验操作，当水中的工件抖动停止，即可出水空冷（如能油冷更好）。
回火过程：
目前的主轴整个加工流程结束后仍存在残余应力，建议延长回火保温时间（或提高回火温度至540℃，回火温度升高，硬度会有所下降）。

主轴小端硬度及跳动不理想，现场发现调质过程中在小端焊接吊环吊装，焊接过程会改变局部组织，引起组织应力增大，建议更改吊装方式。调质后的机加工及工序间中转过程中，
应避免小端径向受力。

根据现场了解，轴热处理结束后存在弯曲现象，建议调质后增加校直工序。

各位老师如果有不同意见，欢迎指导。

cnszgong

changxl 发表于 2017-8-20 14:26
同意龚工的观点。另一款轴采用的40CrMnMo,也存在跳动问题，只是没有45钢严重。同事去客户试验现场考察， ...

零件热处理完成以后的搬运流转过程中。小直径位置不要受力。
这只是热处理加工部分。

wkee

changxl 发表于 2017-8-20 14:26
同意龚工的观点。另一款轴采用的40CrMnMo,也存在跳动问题，只是没有45钢严重。同事去客户试验现场考察， ...

要是不怕成本问题，和硬度要求，可以中频淬火，使轴表面形成马氏体组织。

宜秀相工

轴有多长？怎么做的试验？最好都一起上传，试验方法对试验的结果影响很大，在不了解试验方法的情况下，是很难分析问题的。

热处理胡工

明显加热不足，贝氏体索氏体加铁素体。组织均匀性很差。式样1看着是40#退火状态。铁素体加珠光体。

张庆阳

选45#材料，就是为了降低成本，这么大的直径根本做不好调质。

changxl

张庆阳 发表于 2022-6-14 16:34
选45#材料，就是为了降低成本，这么大的直径根本做不好调质。

是的，选45就是为了降本，现在客户也接受了现状。

iorilcq

changxl 发表于 2022-6-15 11:37
是的，选45就是为了降本，现在客户也接受了现状。

你这根45#的轴小头外圆55的调质硬度时多少啊。跟大外圆的硬度有多大差距。