热处理后工件尺寸变化问题

watership11 · 发表于 2014-7-25 09:11:20

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我厂现有一批齿轮进行热处理，材料20CrMnMo,外径340孔径132厚度100，进炉渗碳热处理孔径留量0.4mm(气氛多用炉），处理结束孔径余量仅有0.1mm左右，求科普？

watership11 · 发表于 2014-7-25 10:55:50

自己顶一下！

tangcarlos3d · 发表于 2014-7-25 12:02:11

本帖最后由 tangcarlos3d 于 2014-7-25 12:09 编辑

一般材料变成马氏体后体积胀大，内孔应该变小（整体淬火时）。
但楼主工件是渗碳，马氏体层应该很薄，孔不会缩小。
估计是有椭圆度。各个方向尺寸一致吗？另外毛坯经过锻造、调质吗？
直径130的孔要经热处理只留0.4的余量也不够，不热处理时余量差不多。

gerald_lee · 发表于 2014-7-25 13:21:41

热胀冷缩。加热时孔会变大，淬火冷却时间短，无法完全回缩造成。
冷却时间足够的话（自然冷却），基本可完全回缩，如热装轴承工艺。

watership11 · 发表于 2014-7-25 15:53:21

我这个工件是锻造件，粗车后正火处理了，没有经过调质！椭圆也有0.15左右，主要问题是加工余量没有了！
楼上说的自然冷却渗碳淬火实现不了吧？

watership11 · 发表于 2014-7-25 15:56:04

tangcarlos3d 发表于 2014-7-25 12:02 static/image/common/back.gif$ J& k0 i2 R' r* @ x
一般材料变成马氏体后体积胀大，内孔应该变小（整体淬火时）。, ]/ x; f$ J" R+ F" C6 d
但楼主工件是渗碳，马氏体层应该很薄，孔不 ...

我这个工件和20CrMnTi执行的同一个工艺，20CrMnTi淬火后收缩比较多!

gaoyns · 发表于 2014-8-2 10:11:11

下一批可再加大加工余量，解决实践问题。

watership11 · 发表于 2014-8-5 09:29:00

这批就准备这么搞，以前的井式渗碳炉都没有这样的问题！设备升级了问题居然多了。

我爱用acad · 发表于 2014-8-5 10:17:34

实践出真知，下一批时，要适当加大加工余量了。

watership11 · 发表于 2014-9-11 17:20:35

试验结果已出，这批孔径150外径400厚度100，内孔涨大0.3mm，两端0.2mm！

zyzxct · 发表于 2015-1-8 13:30:59

20CrMnMo的淬透性好于20CrMnTi，同样淬火工艺，20CrMnMo会涨大。解决问题的办法很简单，把淬火温度降低10度或20度，肯定解决。或淬火前预冷一会。

lisc2000 · 发表于 2015-1-8 21:59:09

楼主说一下自己的热处理工艺，这个基本的要求都不提供，大家没办法给你分析
只能瞎子摸象了，猜

WWXGO · 发表于 2015-1-13 08:33:33

本帖最后由 WWXGO 于 2015-1-13 08:35 编辑

材料淬透性问题，同意11#
还可以提高淬火介质的温度哦！

lisc2000 · 发表于 2015-1-14 12:26:36

正火处理未处理好，里面残余奥氏体过多吧

wahg · 发表于 2015-1-22 23:47:06

一般来说，齿轮淬透时内孔胀大，而未淬透时，孔可能缩小。由于内孔各部分的冷却条件不同，孔口处强能会胀大的多些，形成喇叭形，反之亦然。此外渗碳时表面含碳量高的地方可能会胀得多些，心部的低碳马氏体胀大的量较少。总之，渗碳淬火后的变形是与零件的尺寸形状，材料，冷热加工工艺流程，热处理前处理，渗碳时的加热冷却参数，淬火油温等许多因素有关。一般来说在更换生产设备后对工艺参数要进行一次完整的检查后调整后才能确定（PPAP）。
20CrMnMo的淬透性好于20CrMnTi，如果直接渗碳完后淬火处理的话，胀孔的可能性比较大。目前成熟的工艺流程是：
工序：锻造-等温正火-粗加工-精加工-铣齿-渗碳淬火+回火-精磨
若要求更高的话，你也可以采用：
工序：锻造-等温正火-粗加工+中间退火+精加工-铣齿-渗碳淬火+回火-精磨
无论如何，在冷热加工工艺稳定下来之后，根据胀孔量的统计分析的结果，确定内孔加工余量。这是最稳妥的办法。

laohuw · 发表于 2015-1-23 12:02:39

在热处理及加工过程中材料会由于组织改变及残余应力变化而产生尺寸的变化，但一般都有规律可循，我同意楼上的观点正对不同的产品精度要求采用不同的工艺。

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