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行業(yè)動(dòng)態(tài)

齒軌輪深層滲碳工藝

2018-08-27 00:00:00    來(lái)源:齒軌輪深層滲碳工藝    點(diǎn)擊:1855    喜歡:0

近幾年為了提高齒軌輪(見(jiàn)圖1)和驅(qū)動(dòng)輪的耐磨性,其滲層深度已由四五年前的2.5~3mm增至3~4mm,經(jīng)過(guò)近幾年的應(yīng)用其效果是明顯的,齒軌輪的耐磨性有了很大的提高。但對(duì)一些大機(jī)組特別是一些地質(zhì)條件較差的礦井仍然存在齒軌輪耐磨性差的問(wèn)題,嚴(yán)重影響了我公司在采煤機(jī)用戶中的聲譽(yù)。為了進(jìn)一步提高我公司齒軌輪的耐磨性能,提升我公司采煤機(jī)的技術(shù)水平,使采煤機(jī)齒軌輪不耐磨問(wèn)題,不再成為影響我公司聲譽(yù)的因素,從而有效地提高我公司的訂貨量及經(jīng)濟(jì)效益,我們結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備,通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)及工藝改進(jìn),最終確定齒軌輪滲碳深度達(dá)到6mm以上的熱處理工藝方法。


圖1 齒軌輪


1.選擇試驗(yàn)樣本

根據(jù)產(chǎn)品C0N040802-01齒軌輪,齒寬68mm,材料為18Cr2Ni4WA,要求齒面滲碳,有效硬化層深度6~7mm,根據(jù)此產(chǎn)品的尺寸及精度確定用Φ68mm的棒料進(jìn)行滲碳試驗(yàn),材料為18Cr2Ni4WA,具體圖樣如圖2所示。


圖 2

2.確定工藝路線

為了達(dá)到和產(chǎn)品相同的效果,滲碳前采用與高端齒軌輪相同的工藝路線,路線如下:鍛造成Φ80mm左右的棒料→930℃正火+670℃高溫回火→加工成圖2的尺寸及精度→滲碳試驗(yàn)+3次高溫回火→取20mm厚、?圓的金相試樣→檢測(cè)滲碳層深度和碳化物級(jí)別。


3.擬定試驗(yàn)方案

現(xiàn)有熱處理設(shè)備都比較老舊,加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)對(duì)設(shè)備損壞比較嚴(yán)重,所以我們根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備情況及生產(chǎn)條件,制定出兩種試驗(yàn)方案:第一種是三次短時(shí)間滲碳;第二種是一次長(zhǎng)時(shí)間滲碳。


(1)第一種方案

試棒隨滲碳層深度3~4mm的產(chǎn)品同爐進(jìn)行三次滲碳處理。為了檢驗(yàn)每次的滲碳層深度,在第一次滲碳時(shí)放3根試棒,滲碳完成時(shí)取出1根試棒并進(jìn)行標(biāo)記,其余2根再進(jìn)行第二次滲碳,第二次滲碳完成后再取出1根并進(jìn)行標(biāo)記,剩下1根進(jìn)行第三次滲碳并進(jìn)行標(biāo)記。3次滲碳完成后的試樣進(jìn)行3次高溫回火處理,然后加工出金相試樣并進(jìn)行金相檢測(cè)。這種方案我們進(jìn)行了兩組試驗(yàn)。三次滲碳工藝參數(shù)相同,如表1所示。

表 1

滲碳

溫度/

強(qiáng)滲保溫

時(shí)間/h

擴(kuò)散保溫

時(shí)間/h

碳勢(shì)(%)

950

30

20

強(qiáng)滲1.3,擴(kuò)散1.0

(2)第二種方案

一次長(zhǎng)時(shí)間滲碳。用一根試棒隨產(chǎn)品12100090140齒軌輪一起裝爐進(jìn)行滲碳,滲碳完成后進(jìn)行3次回火。由于時(shí)間原因這種方案我們只進(jìn)行了一次試驗(yàn)。工藝參數(shù)如表2所示。

表  2

滲碳溫

/

強(qiáng)滲保溫

時(shí)間/h

擴(kuò)散保溫

時(shí)間/h

碳勢(shì)(%)

950

125

25

強(qiáng)滲1.3,擴(kuò)散1.0

4.試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)中我們將Φ68mm試驗(yàn)用試棒與生產(chǎn)中Φ20mm隨爐試樣同時(shí)裝爐,并對(duì)滲碳檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。


(1)第一種方案試驗(yàn)結(jié)果

第一種方案第一組滲碳完成后取樣檢驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表 3

滲碳

次數(shù)

Φ68mm試棒

Φ20mm試棒

實(shí)際滲碳

保溫時(shí)間/h

滲碳層

深度/mm

碳化物

級(jí)別/級(jí)

滲碳層

深度/mm

碳化物

級(jí)別/級(jí)

一次

3.5

2

4.4

1

52

二次

6.5

3

4.6

1

52

三次

8.3

1

4.3

1

69

第一種方案第二組滲碳試驗(yàn)完成后取樣檢驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

表 4

滲碳

次數(shù)

Φ68mm試棒

Φ20mm試棒

實(shí)際滲碳

保溫時(shí)間/h

滲碳層

深度/mm

碳化物

級(jí)別/級(jí)

滲碳層

深度/mm

碳化物

級(jí)別/級(jí)

一次

3.6

2

4.2

2

90

二次

6.0

1

4.2

1

51

三次

7.4

2

4.1

1

72

(2)第二種方案試驗(yàn)結(jié)果

第二種方案滲碳完成后取樣檢驗(yàn)結(jié)果如表5所示。  

表  5

Φ68mm試棒

Φ20mm試棒

實(shí)際滲碳保

溫時(shí)間/h

滲碳層

深度/mm

碳化物

級(jí)別/級(jí)

滲碳層

深度/mm

碳化物

級(jí)別/級(jí)

6.2

2

6.5

1

152

5.結(jié)語(yǔ)

本次深層滲碳試驗(yàn)采用兩種方案,一種為一次長(zhǎng)時(shí)間滲碳;一種為2~3次3~4mm短時(shí)間滲碳。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析可得出以下結(jié)論:在現(xiàn)有設(shè)備條件下,使用三次3~4mm滲碳可以實(shí)現(xiàn)深滲層滲碳,經(jīng)兩次3~4mm滲碳基本上可以達(dá)到6mm滲層,三次可達(dá)到7~8mm滲層,而且碳化物可控制在4級(jí)以下

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