你的余温 我的情深淬火硬度偏高的原因

汽车轴管是汽车后桥的主要零件之一,承受汽车主要载重重量,是汽车重要的安全件。图1为轴管在后桥位置。我公司是生产汽车半轴、轴管零部件的专业生产企业。年生产半轴90万件、后桥轴管30万件。轴管工艺路线为:下料-→加热-→成形→调质→机加工。调质工序是特殊工序,其硬度、金相、有无裂纹等参数直接决定轴管的机械性能,所以调质工序至关重要。图1 轴管在后桥位置问题分析以前轴管调质时为锻造成形后,摆放在工艺架上,冷却到室温再加热到820℃左右淬火,然后回火。所用设备为260kW连续推杆炉,冷却介质为水或者淬火介质。可根据实际情况选择。在满足质量的前提下,一般选择水,但要控制好水温,要做到及时探伤,防止出现裂纹。在实际生产中,出现轴管淬不上硬度、硬度不均的情况。经实际调查,发现轴管淬不上硬度、硬度不均的主要原因:是淬火推杆炉有炉丝断裂,导致实际淬火温度达不到设定要求温度。此时要想使轴管淬火硬度合格,有两种方法:⑴增加轴管调质时间,保温时间增加,待推杆炉4区温度达到设定温度后出炉,入水淬火。此种方法明显减少班产,影响生产。⑵减少轴管装入数量,由原来每盘装8根轴管改为装7根、6根。此方法也会使每班产量减少。如果停产维修,维修一次至少需1天时间,也会影响企业的产量。优化方案我们发现,轴管压制成形后,余温有700~800℃左右,但是温度不均匀,轴管表面边角处温度底,约400~600℃左右。如果用余温直接淬火,硬度、金相不是很稳定。对轴管这么重要的安全件而言,是不允许出现不合格品的。这时我们考虑如果轴管不经过冷却阶段,而直接装入炉中,在推杆炉中均温之后再淬火,这样可以充分利用轴管锻造后的余热,还能够保证淬火出炉时的温度一致,提高生产节拍,延长炉丝的使用寿命。还能节约电能,降低生产成本,提高企业的经济效益。但让我们担心的是,轴管锻造后冷却到室温的过程,相当于起到正火的作用,能起到细化晶粒的作用,改善轴管的组织和力学性能。如果不经过冷却过程,直接加热能否满足轴管的金相组织要求呢。对此我们必须经过试验,验证此方法是否可行。方案验证及结果验证现在以我厂生产的一种轴管为例,验证金相组织能否满足要求:淬火参数:淬火温度820℃,节拍10分钟/盘,8根/盘,轴管锻造完后,直接装入推杆炉中,冷却介质:水,水温55℃。淬火后探伤无裂纹。具体检测参数如下:轴管材质为40MnBH,形状见图2。图2 轴管形状图表1数据为受检轴管化学成分,其化学成分符合国标GB/T的要求。通过金相组织检验可得出轴管基体组织为回火索氏体加极少量铁素体,见图3。硬度检验结果见表2。表1 受检轴管化学成分&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&(单位:%)CSiMnSBBGB/T0.37~0.440.17~0.370.95~1.40≤0.035≤0.0350.0005~0.0035受检轴管0.400.251.210.0130.0150.0014图3 轴管基体组织&&& 500X表2 硬度检验结果轴管图纸要求硬度HB241-285实际轴管硬度HB267结果由试验可以看出,轴管硬度、金相满足工艺要求。节能效果显著,并一直沿用至今,根据实际测算,调质的淬火工序节约电能约75%,每件轴管节约电能约5度电,每度电按0.5元计算,每件轴管节约电费2.5元,一年按30万根轴管计算,可节约75万元,经济效果显著。只有我们对企业的每个工序都挖潜增效,持续改进,才是对“发展绿色锻造,提高企业经济效益”最好的诠释。结束语现在已经进入了低碳经济时代,我们应该从我做起,减少能源的消耗,尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。& & & & & & & & & (本文节选自《锻造与冲压》杂志2010年08期)锻造与冲压(fm_magazine) 
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