工艺编排

zhou93410 · 发表于 2012-3-28 08:00:18

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本帖最后由 wwjxgz 于 2012-4-14 16:26 编辑

各位老师、前辈：
我是刚到公司不久，负责产品工艺编排工作的，工作经验相当不足。平时仅安排些普通螺栓、螺母等标准件方面的工艺编排。现遇到一个难题，求教各位该如何处理：
产品要求信息如下：
      1、产品名称：地脚螺栓
      2、规格：M85*2130
      3、表面：发兰
      4、抗拉强度：Rm 540Mpa
      5、硬度：HB 158-198
      6、常温冲击功大于等于24焦（J）
请问：
      1、采用什么材料？（我公司的总工说采用45#热扎材料）
      2、加工工艺如何编排才能满足产品性能要求？（特别是热处理环节）
      3、期间有哪些加工要素是必须关注的？
以上请各位老师、前辈看过后，给予意见，如能为在下模拟一个工艺，在下感激不尽。
谢谢各位老师、前辈！！！

jxdxhx · 发表于 2012-3-28 08:52:49

可以采用45#热扎材料。
L型地脚螺栓大致的工艺流程：
拉拔(拉丝)→切断→倒角→缩杆/车中径→滚丝/车丝→折弯→热处理→表面处理
根据产品的技术要要：
热处理工艺参照热处理手册
表面处理工艺参照表面处理手册

zhou93410 · 发表于 2012-3-28 08:59:44

本帖最后由 wwjxgz 于 2012-3-28 09:06 编辑

请各位老师分析下我拟进行的工艺编排是否可行：
  1、采用热扎45#材料，材料化学成分：C(0.47%)，Si(0.24%),Mn(0.58%),P(0.023%),S(0.020%)
2、采用热处理方式：正火+回火
  3、热处理步骤及温度控制：
3.1 正火温度830度（出炉后快速风冷）
3.2 保温120分钟
3.3 回火温度600度
3.4 保温时间180分钟
问题：
  1、如此编排后出来的冲击功只有18焦、硬度偏低和抗拉强度比较差（即：达不到规定要求）。

wwjxgz · 发表于 2012-3-28 09:15:14

力学试样的取样部位在哪里？
螺栓直径较大，45#淬透性差，如果在1/3R或心部处取样，有可能会导致冲击偏低。可以将正火温度提高到850℃左右试试效果如何。如果还是差异较大，可以考虑用40Cr材质。

zhou93410 · 发表于 2012-3-28 10:19:08

试样取自螺栓中部1/2直径，做标准试样块，做冲击试验。
另正火温度提高到850我们也尝试过，但仍无法满足性能要求。

jxdxhx · 发表于 2012-3-28 10:54:32

本帖最后由 jxdxhx 于 2012-3-28 11:02 编辑

GB/T699-1999推荐热处理工艺为：850℃正火、840℃淬火、600℃回火；达到的力学性能为：拉强度600MPa，屈服强度355MPa，伸长率16%，断面收缩率40%，冲击功39J。

wwjxgz · 发表于 2012-3-28 11:20:25

试样取自螺栓中部1/2直径，做标准试样块，做冲击试验。
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zhou93410 发表于 2012-3-28 10:19 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

手册上的性能是指标准试样热处理性能，你在螺栓心部取样性能会比手册上的低很多，有可能调质处理也会很吃紧。
以前你们工厂类似螺栓没做过？

zhou93410 · 发表于 2012-3-28 13:29:09

本帖最后由 wwjxgz 于 2012-3-28 13:42 编辑

您好，我们采用的试块是经过上述处理后，仍达不到技术要求，不知道是热处理过程回火、淬火温度不够还是时间问题，因为涉及到加工经验问题，我们之前没做过这么大的地脚，一般都在M64以下。

wwjxgz · 发表于 2012-3-28 13:42:13

你取样是在热处理前还是在热处理后？

jxdxhx · 发表于 2012-3-28 14:04:24

冲出试样只能通过机加工取得，取样时应保持有冷却液冷却，检查V型缺口是否符合标准要求。

zhou93410 · 发表于 2012-3-28 14:25:41

取样是在地脚螺栓全部工艺完毕后，通过线切割冷却状态下取得的，试块符合GB/T229-2007要求

zhou93410 · 发表于 2012-3-28 14:37:52

我核对了材质保证书，发现材料45#是热扎状态过来的，不知道是不是热扎后组织松散原因，现在热处理后，有没有办法通过热处理改善内部金相组织，从而达到所需要求（可以增加后续生产工艺）。

jxdxhx · 发表于 2012-3-28 15:00:20

本帖最后由 jxdxhx 于 2012-3-28 15:29 编辑

不是非常特殊要求，热扎状态不会对力学性能影响很大。
因为工件较大，将正火温度提高到880℃，其它保持不变试一试。

wwjxgz · 发表于 2012-3-28 15:14:39

本帖最后由 wwjxgz 于 2012-3-28 15:16 编辑

首先你按照标准检验原材料是否合格，一般只要正规厂家生产的不会有太大问题。
现在你用的是正火+回火工艺，可以试试采用调质处理方式，830℃水淬+600℃左右回火试试。
如果还是离要求的性能有较大差距，那只能考虑其它材质了。

zhou93410 · 发表于 2012-3-28 15:45:01

我准备采取正火870+-10度试一下，若不行在采取880度一试。不知道各位老师还有没有更好的办法，或者这样状态下，采取正火高温回处理，需要注意哪些？

wwjxgz · 发表于 2012-3-28 15:54:38

有条件的话可以考虑用水雾风机进行强制冷却，强化正火效果。

jxdxhx · 发表于 2012-3-28 16:03:45

总结过去的试验与经验，大工件正火温度880℃效果最佳。

tangcarlos3d · 发表于 2012-3-28 22:09:28

个人感觉地脚螺栓用45#有点问题，而45#调质后的综合性能最好。85直径工件淬火应该淬不透，所以调质处理应该作用不大。从附表中可以看出直径25的试样25#钢的冲击值是71，的45#的只有39。前者是后者的1.8倍。建议用25#，30#钢正火后试试。实在不行再换低碳合金钢试试。

zhou93410 · 发表于 2012-4-7 16:27:26

谢谢各位老师，通过你们的指点，我们经过不断试验，今天有结果了。

最终采用
正火860度，保温3.5小时；
回火645度，保温6.0小时，
冲击常温吸收功33J

wwjxgz · 发表于 2012-4-7 18:29:21

最好能说明一下正火冷却方式、抗拉、硬度等详细指标，让大家分享你的成功。

zhou93410 · 发表于 2012-4-14 08:52:59

本帖最后由 zhou93410 于 2012-4-14 09:11 编辑

谢谢各位老师，通过你们的指点，我们总算试验成功。

具体操作如下：

一、问题回顾：
1  产品技术要求
      1.1 产品名称：地脚螺栓
      1.2 规格：M85*2130
      1.3 表面：发兰
      1.4 抗拉强度：Rm 540Mpa
      1.5 硬度：HB 158-198
      1.6 常温冲击功大于等于24焦（J）
2  已经采用的工艺方法
      2.1 采用热扎45#材料，材料化学成分：C(0.47%)，Si(0.24%),Mn(0.58%),P(0.023%),S(0.020%)
      2.2 采用热处理方式：正火+回火
      2.3 热处理步骤及温度控制：
      2.3.1 正火温度830度（出炉后快速风冷）
      2.3.2 保温120分钟
      2.3.3 回火温度600度
      2.3.4 保温时间180分钟
3  出现的问题
      3.1 冲击功只有18焦
      3.2 硬度142
      3.3 抗拉强度572MPa
4  需要解决的问题
      4.1 冲击功大于24J
二、处理方法
1  分析：抗拉强度比标准要求高，而抗拉强度越高冲击吸收功和硬度就低；以此入手，以降低抗拉强度的思路来提高冲击吸收功和硬度。
2  采取处理方法：
      2.1 正火860度，保温3.5小时，工业油冷却至600度左右；
      2.2 回火645度，保温6.0小时，工业油冷却。
三、处理后性能
1 抗拉强度561MPa
2 硬度162HB
3 冲击功36J

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