耐磨襯板為長1070~1590mm、寬120~815mm、厚20~40mm、上布滿小孔、有缺口的薄板,要求平面耐磨。如采用整體淬火,薄板翹曲變形嚴重,無法應用;改用平面高頻淬火,雖變形會有所改善,但小孔處易開裂,而且整塊板硬度不均。后考慮選用35CrMo鋼調質后氣體滲氮處理,解決了薄板的變形問題。現以1500mm×600mm×25mm薄板為例,介紹其生產過程及熱處理工藝與結果。
生產工藝過程:鍛造—退火(厚度60mm)—粗刨(厚度40mm,開缺口)—調質(25~30HRC)—半精刨(厚度28~28.5mm)—劃線鉆孔—銑缺口—去應力—精刨(厚度26mm)—粗磨(厚度25.3mm)—去應力—磨(厚度25.1mm)—滲氮(硬度500~600HV,滲層深度≥0.5mm)—磨。
調質:淬火,鹽浴爐加熱860℃,40min(厚度40mm),油冷;回火,鹽浴爐加熱590~620℃,2h,空冷;清洗。
二次去應力退火:空氣爐,550~580℃,4~6h,爐冷。
氣體滲氮:500℃,30h,18%~20%+520℃,35~40h,35%~40%;或500℃,25h,18%~22%+530℃,30h ,40%~50%。
處理結果:以上二段氣體滲氮的處理均能達到硬度500~600HV(表面HV0.3為545~551),滲層≥0.5mm(0.68mm)。脆性Ⅰ級,平面翹曲<0.05mm。滲氮后可以不磨直接使用,襯板連續使用壽命達8個月以上。
類似的還有葉片泵凸輪板,原考慮用40Cr鋼高頻淬火,結果變形大、硬度不均,且有開裂現象。后改用38CrMoAl鋼,先調質,940℃、36min淬油+650℃、1.5h回火,精加工前再經550℃、2h爐冷于200℃后空冷的去應力退火,精加工后進行二段氣體滲氮,520℃、6h+570℃、8h降溫至200℃空冷,制成變形小、無裂紋、硬度均勻的凸輪板。
可見,應用滲氮工藝結合先前的調質、去應力處理,對于解決精密、要求小變形的密件有著獨特的作用。
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